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
0.9 kgk = ?

ばねにつけた質量 0.9 kg のおもりが周期 1.35 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 0.9 kgT = 1.35 s
k = N/m
2.やさしい
3.6 kgk = 230 N/m

ばね定数 230 N/m のばねにつけた質量 3.6 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 = 3.6 kgk = 230 N/m
T = s
3.ふつう
L = ?

周期が 1 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 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
L = 0.8 mT = 1.89 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 0.8 m の単振り子の小さな振れの周期が 1.89 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 = 0.8 mT = 1.89 s
g = m/s²
5.むずかしい
0.5 kgk = 1300 N/m500 m/s

500 m/s で動く質量 5 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 = 1300 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 = 5 gv = 500 m/sM = 0.5 kgk = 1300 N/m
A = cm
6.むずかしい
0.6 kgk = 370 N/mA = 6 cm

k = 370 N/m のばねにつけた質量 0.6 kg の物体を、つり合いの位置から 6 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 0.6 kgk = 370 N/mA = 6 cm
E = J

解答

  1. 1. k = 19.5 N/m
  2. 2. T = 0.7861 s
  3. 3. L = 0.2485 m
  4. 4. g = 8.842 m/s²
  5. 5. A = 9.757 cm
  6. 6. E = 0.666 J

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。