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
2.1 kgk = 350 N/m

ばね定数 350 N/m のばねにつけた質量 2.1 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 = 2.1 kgk = 350 N/m
T = s
2.やさしい
2 kgk = ?

ばねにつけた質量 2 kg のおもりが周期 2.5 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 2 kgT = 2.5 s
k = N/m
3.ふつう
L = ?

周期が 2.9 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 = 2.9 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
t (s)x (cm)0.35 s

k = 250 N/m のばねにつけた質量 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 = 0.35 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 = 4 kgk = 250 N/mA = 12 cmt = 0.35 s
x = cm
5.むずかしい
mk = 20 N/mA = 12 cmx = 10 cm

k = 20 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 10 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 = 20 N/mA = 12 cmx = 10 cm
U = J
6.むずかしい
mk = 420 N/mA = 10 cmx = 7 cm

k = 420 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 10 cm で振動する。 つり合いの位置から 7 cm のところでの運動エネルギー K を求めよ。

k = 420 N/mA = 10 cmx = 7 cm
K = J

解答

  1. 1. T = 0.4867 s
  2. 2. k = 12.63 N/m
  3. 3. L = 2.09 m
  4. 4. x = −11.17 cm
  5. 5. U = 0.1 J
  6. 6. K = 1.071 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。