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
4 kgk = ?

ばねにつけた質量 4 kg のおもりが 46 s 間に 25 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 4 kgN = 25t = 46 s
k = N/m
2.やさしい
0.6 kgk3.5 cm

ばねに質量 0.6 kg のおもりをつるすと 3.5 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 = 0.6 kgx = 3.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
L = ?

周期が 2.9 s になる単振り子の長さはいくらか。g = 9.81 m/s² として、L を求めよ。

T = 2.9 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = ?

周期が 3 s になる単振り子の長さはいくらか。g = 9.81 m/s² として、L を求めよ。

T = 3 sg = 9.81 m/s²
L = m
5.むずかしい
0.8 kgk = 450 N/mA = 6 cm

k = 450 N/m のばねにつけた質量 0.8 kg の物体を、つり合いの位置から 6 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 0.8 kgk = 450 N/mA = 6 cm
vmax = m/s
6.むずかしい
1 kgk = 1700 N/m100 m/s

100 m/s で動く質量 10 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 1 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1700 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 = 10 gv = 100 m/sM = 1 kgk = 1700 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 46.64 N/m
  2. 2. T = 0.3753 s
  3. 3. L = 2.09 m
  4. 4. L = 2.236 m
  5. 5. vmax = 1.423 m/s
  6. 6. A = 2.413 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。