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
0.4 kgk = ?14 cm

ばねに質量 0.4 kg のおもりをつるすと 14 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 0.4 kgx = 14 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
2.やさしい
3.7 kgk = ?

ばねにつけた質量 3.7 kg のおもりが周期 1.2 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 3.7 kgT = 1.2 s
k = N/m
3.ふつう
L = 2.7 m

長さ 2.7 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 = 2.7 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
1.5 kgk = 460 N/mA = 20 cmx = 16 cm

k = 460 N/m のばねにつけた質量 1.5 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 20 cm で振動する。つり合いの位置から 16 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 1.5 kgk = 460 N/mA = 20 cmx = 16 cm
v = m/s
5.むずかしい
2.2 kgk = 130 N/mA = 14 cm

k = 130 N/m のばねにつけた質量 2.2 kg の物体を、つり合いの位置から 14 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 2.2 kgk = 130 N/mA = 14 cm
E = J
6.むずかしい
1 kgk = 1800 N/m450 m/s

450 m/s で動く質量 15 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 = 1800 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 = 15 gv = 450 m/sM = 1 kgk = 1800 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 28.03 N/m
  2. 2. k = 101.4 N/m
  3. 3. T = 3.296 s
  4. 4. v = 2.101 m/s
  5. 5. E = 1.274 J
  6. 6. A = 15.79 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。