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
1.6 kgk23.5 cm

ばねに質量 1.6 kg のおもりをつるすと 23.5 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 = 1.6 kgx = 23.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.やさしい
3.8 kgk = 90 N/m

ばね定数 90 N/m のばねにつけた質量 3.8 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 = 3.8 kgk = 90 N/m
T = s
3.ふつう
L = 2 mT = 2.98 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 2 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.98 s であることを見いだす。その惑星の重力加速度 g を求めよ。

L = 2 mT = 2.98 s
g = m/s²
4.ふつう
t (s)x (cm)0.8 s

k = 200 N/m のばねにつけた質量 1.8 kg のおもりを正の向きに 10 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.8 s での速度 v を符号をつけて求めよ。

m = 1.8 kgk = 200 N/mA = 10 cmt = 0.8 s
v = m/s
5.むずかしい
3.2 kgk = 480 N/mA = 19 cm

k = 480 N/m のばねにつけた質量 3.2 kg の物体を、つり合いの位置から 19 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 3.2 kgk = 480 N/mA = 19 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
t (s)x (cm)t = ?5.1

ある物体が周期 3.1 s、振幅 17 cm で単振動をしている。 最大変位 17 cm から変位 5.1 cm まで動くのに必要な最短時間 t はどれだけか。

T = 3.1 sA = 17 cmx = 5.1 cm
t = s

解答

  1. 1. T = 0.9725 s
  2. 2. T = 1.291 s
  3. 3. g = 8.891 m/s²
  4. 4. v = −0.8824 m/s
  5. 5. amax = 28.5 m/s²
  6. 6. t = 0.6247 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。