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 10 s 間に 25 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 0.9 kgN = 25t = 10 s
f = Hz
2.やさしい
0.3 kgk = ?17.5 cm

ばねに質量 0.3 kg のおもりをつるすと 17.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 0.3 kgx = 17.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
3.ふつう
L = ?

周期が 1.7 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 = 1.7 sg = 9.81 m/s²
L = m
4.ふつう
0.3 kgk = 110 N/mA = 15 cmx = 9 cm

k = 110 N/m のばねにつけた質量 0.3 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 15 cm で振動する。つり合いの位置から 9 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 0.3 kgk = 110 N/mA = 15 cmx = 9 cm
v = m/s
5.むずかしい
3.8 kgk = 400 N/mA = 17 cm

k = 400 N/m のばねにつけた質量 3.8 kg の物体を、つり合いの位置から 17 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 3.8 kgk = 400 N/mA = 17 cm
amax = m/s²
6.むずかしい
0.5 kgk = 100 N/m400 m/s

400 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 0.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 100 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 = 400 m/sM = 0.5 kgk = 100 N/m
A = cm

解答

  1. 1. f = 2.5 Hz
  2. 2. k = 16.82 N/m
  3. 3. L = 0.7181 m
  4. 4. v = 2.298 m/s
  5. 5. amax = 17.89 m/s²
  6. 6. A = 56.01 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。