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 kgk = 150 N/m

ばね定数 150 N/m のばねにつけた質量 3 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 = 3 kgk = 150 N/m
f = Hz
2.やさしい
2.9 kgk = ?

ばねにつけた質量 2.9 kg のおもりが周期 0.75 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 2.9 kgT = 0.75 s
k = N/m
3.ふつう
L = ?

周期が 1.9 s になる単振り子の長さはいくらか。g = 9.81 m/s² として、L を求めよ。

T = 1.9 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = 1.8 mT = 1.69 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.8 m の単振り子の小さな振れの周期が 1.69 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 = 1.8 mT = 1.69 s
g = m/s²
5.むずかしい
1 kgk = 700 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 10 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 = 700 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 = 10 gv = 200 m/sM = 1 kgk = 700 N/m
A = cm
6.むずかしい
1 kgk = 360 N/mA = 3 cm

k = 360 N/m のばねにつけた質量 1 kg の物体を、つり合いの位置から 3 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 1 kgk = 360 N/mA = 3 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. f = 1.125 Hz
  2. 2. k = 203.5 N/m
  3. 3. L = 0.897 m
  4. 4. g = 24.88 m/s²
  5. 5. A = 7.522 cm
  6. 6. vmax = 0.5692 m/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。