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
1 kgk = 40 N/m

ばね定数 40 N/m のばねにつけた質量 1 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 = 1 kgk = 40 N/m
T = s
2.やさしい
1.3 kgk5 cm

ばねに質量 1.3 kg のおもりをつるすと 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 = 1.3 kgx = 5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.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
4.ふつう
t (s)x (cm)1.15 s

k = 110 N/m のばねにつけた質量 1.9 kg のおもりを正の向きに 7 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.15 s での速度 v を符号をつけて求めよ。

m = 1.9 kgk = 110 N/mA = 7 cmt = 1.15 s
v = m/s
5.むずかしい
0.4 kgk = 290 N/mA = 11 cm

k = 290 N/m のばねにつけた質量 0.4 kg の物体を、つり合いの位置から 11 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 0.4 kgk = 290 N/mA = 11 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
mk = 140 N/mA = 7 cmx = 6 cm

k = 140 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 7 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 6 cm のところにあるときにばねに蓄えられているエネルギー U を求めよ。

k = 140 N/mA = 7 cmx = 6 cm
U = J

解答

  1. 1. T = 0.9935 s
  2. 2. T = 0.4486 s
  3. 3. T = 1.554 s
  4. 4. v = −0.3327 m/s
  5. 5. amax = 79.75 m/s²
  6. 6. U = 0.252 J

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。