解答つきばねと振り子ワークシート

無料で印刷できるばねと振り子のワークシート:やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

先生方へ: 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
2.9 kgk = 120 N/m

ばね定数 120 N/m のばねにつけた質量 2.9 kg の物体が、なめらかな面の上で振動している。 周期 T を求めよ。

m = 2.9 kgk = 120 N/m
T = s
2.やさしい
1.9 kgk = 250 N/m

ばね定数 250 N/m のばねにつけた質量 1.9 kg の物体が、なめらかな面の上で振動している。 振動数 f を求めよ。

m = 1.9 kgk = 250 N/m
f = Hz
3.ふつう
L = 1.2 mT = 2.06 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.2 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.06 s であることを見いだす。その惑星の重力加速度 g を求めよ。

L = 1.2 mT = 2.06 s
g = m/s²
4.ふつう
t (s)x (cm)0.45 s

k = 160 N/m のばねにつけた質量 3.5 kg のおもりを正の向きに 4 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.45 s での速度 v を符号をつけて求めよ。

m = 3.5 kgk = 160 N/mA = 4 cmt = 0.45 s
v = m/s
5.むずかしい
3.9 kgk = 130 N/mA = 3 cm

k = 130 N/m のばねにつけた質量 3.9 kg の物体を、つり合いの位置から 3 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 3.9 kgk = 130 N/mA = 3 cm
E = J
6.むずかしい
1 kgk = 390 N/m

k = 390 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 1 kg のおもりをつけ、静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 ばねの最大の伸び xmax を cm で求めよ。

m = 1 kgk = 390 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm

解答

  1. 1. T = 0.9768 s
  2. 2. f = 1.826 Hz
  3. 3. g = 11.16 m/s²
  4. 4. v = −0.02674 m/s
  5. 5. E = 0.0585 J
  6. 6. xmax = 5.031 cm

ステップごとの詳しい解答:このトピックは examproblems.com で練習できます。