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
2 kgk = 50 N/m

ばね定数 50 N/m のばねにつけた質量 2 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 = 2 kgk = 50 N/m
T = s
2.やさしい
1.3 kgk = ?19.5 cm

ばねに質量 1.3 kg のおもりをつるすと 19.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 1.3 kgx = 19.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
3.ふつう
t (s)x (cm)1.5 s

k = 230 N/m のばねにつけた質量 0.8 kg のおもりを正の向きに 11 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.5 s での速度 v を符号をつけて求めよ。

m = 0.8 kgk = 230 N/mA = 11 cmt = 1.5 s
v = m/s
4.ふつう
3.4 kgk = 330 N/mA = 19 cmx = 12 cm

k = 330 N/m のばねにつけた質量 3.4 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 19 cm で振動する。つり合いの位置から 12 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 3.4 kgk = 330 N/mA = 19 cmx = 12 cm
v = m/s
5.むずかしい
1.8 kgk = 410 N/mA = 8 cm

k = 410 N/m のばねにつけた質量 1.8 kg の物体を、つり合いの位置から 8 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 1.8 kgk = 410 N/mA = 8 cm
E = J
6.むずかしい
4 kgk = 160 N/mA = 11 cm

k = 160 N/m のばねにつけた質量 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 = 4 kgk = 160 N/mA = 11 cm
amax = m/s²

解答

  1. 1. T = 1.257 s
  2. 2. k = 65.4 N/m
  3. 3. v = −0.553 m/s
  4. 4. v = 1.451 m/s
  5. 5. E = 1.312 J
  6. 6. amax = 4.4 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。