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
3.2 kgk = 360 N/m

ばね定数 360 N/m のばねにつけた質量 3.2 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 = 3.2 kgk = 360 N/m
T = s
2.やさしい
2 kgk = ?

ばねにつけた質量 2 kg のおもりが 12 s 間に 40 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 2 kgN = 40t = 12 s
k = N/m
3.ふつう
2.8 kgk = 320 N/mA = 11 cmx = 5 cm

k = 320 N/m のばねにつけた質量 2.8 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 11 cm で振動する。つり合いの位置から 5 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 2.8 kgk = 320 N/mA = 11 cmx = 5 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 2 mT = 1.78 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 1.78 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 = 1.78 s
g = m/s²
5.むずかしい
mk = 400 N/mA = 12 cmx = 5 cm

k = 400 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 12 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 5 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 = 400 N/mA = 12 cmx = 5 cm
U = J
6.むずかしい
t (s)x (cm)t = ?3

ある物体が周期 1.8 s、振幅 6 cm で単振動をしている。 最大変位 6 cm から変位 3 cm まで動くのに必要な最短時間 t はどれだけか。

T = 1.8 sA = 6 cmx = 3 cm
t = s

解答

  1. 1. T = 0.5924 s
  2. 2. k = 877.3 N/m
  3. 3. v = 1.047 m/s
  4. 4. g = 24.92 m/s²
  5. 5. U = 0.5 J
  6. 6. t = 0.3 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。