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
3.6 kgk = ?

ばねにつけた質量 3.6 kg のおもりが 16 s 間に 10 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 3.6 kgN = 10t = 16 s
k = N/m
2.やさしい
2.2 kgk = 160 N/m

ばね定数 160 N/m のばねにつけた質量 2.2 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 = 2.2 kgk = 160 N/m
f = Hz
3.ふつう
t (s)x (cm)0.65 s

k = 50 N/m のばねにつけた質量 1.4 kg のおもりを正の向きに 12 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.65 s でのつり合いの位置からの変位 x を符号をつけて求めよ。

m = 1.4 kgk = 50 N/mA = 12 cmt = 0.65 s
x = cm
4.ふつう
L = 1.3 mT = 3.71 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.3 m の単振り子の小さな振れの周期が 3.71 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 = 1.3 mT = 3.71 s
g = m/s²
5.むずかしい
4 kgk = 20 N/mA = 12 cm

k = 20 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 12 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 4 kgk = 20 N/mA = 12 cm
vmax = m/s
6.むずかしい
0.5 kgk = 1200 N/m250 m/s

250 m/s で動く質量 12 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 0.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1200 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 = 12 gv = 250 m/sM = 0.5 kgk = 1200 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 55.52 N/m
  2. 2. f = 1.357 Hz
  3. 3. x = −8.838 cm
  4. 4. g = 3.729 m/s²
  5. 5. vmax = 0.2683 m/s
  6. 6. A = 12.1 cm

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。