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
0.7 kgk8 cm

ばねに質量 0.7 kg のおもりをつるすと 8 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 = 0.7 kgx = 8 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
4.2 kgk = 80 N/m

ばね定数 80 N/m のばねにつけた質量 4.2 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 = 4.2 kgk = 80 N/m
f = Hz
3.ふつう
1.4 kgk = 270 N/mA = 17 cmx = 13 cm

k = 270 N/m のばねにつけた質量 1.4 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 17 cm で振動する。つり合いの位置から 13 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 1.4 kgk = 270 N/mA = 17 cmx = 13 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 2.3 m

長さ 2.3 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 = 2.3 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
mk = 330 N/mA = 20 cmx = 19 cm

k = 330 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 20 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 19 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 = 330 N/mA = 20 cmx = 19 cm
U = J
6.むずかしい
t (s)x (cm)t = ?6.4

ある物体が周期 3.7 s、振幅 8 cm で単振動をしている。 最大変位 8 cm から変位 6.4 cm まで動くのに必要な最短時間 t はどれだけか。

T = 3.7 sA = 8 cmx = 6.4 cm
t = s

解答

  1. 1. T = 0.5674 s
  2. 2. f = 0.6946 Hz
  3. 3. v = 1.521 m/s
  4. 4. T = 3.042 s
  5. 5. U = 5.957 J
  6. 6. t = 0.3789 s

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。