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
3 kgk = 30 N/m

ばね定数 30 N/m のばねにつけた質量 3 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 = 3 kgk = 30 N/m
f = Hz
2.やさしい
0.4 kgk14.5 cm

ばねに質量 0.4 kg のおもりをつるすと 14.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 次におもりを少し引き下げて放す。その振動の周期 T を求めよ。

m = 0.4 kgx = 14.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
L = 1.7 m

長さ 1.7 m の単振り子がある。g = 9.81 m/s² とする。小さな振れ幅での周期 T を求めよ。

L = 1.7 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
L = 0.6 m

長さ 0.6 m の単振り子がある。g = 9.81 m/s² とする。小さな振れ幅での周期 T を求めよ。

L = 0.6 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
1.5 kgk = 1900 N/m500 m/s

500 m/s で動く質量 20 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 1.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1900 N/m の水平なばねにつながれている。生じる振動の振幅 A を cm で求めよ。

m = 20 gv = 500 m/sM = 1.5 kgk = 1900 N/m
A = cm
6.むずかしい
3.1 kgk = 390 N/mA = 2 cm

k = 390 N/m のばねにつけた質量 3.1 kg の物体を、つり合いの位置から 2 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 3.1 kgk = 390 N/mA = 2 cm
amax = m/s²

解答

  1. 1. f = 0.5033 Hz
  2. 2. T = 0.7639 s
  3. 3. T = 2.616 s
  4. 4. T = 1.554 s
  5. 5. A = 18.61 cm
  6. 6. amax = 2.516 m/s²

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。