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
0.3 kgk = 380 N/m

ばね定数 380 N/m のばねにつけた質量 0.3 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 = 0.3 kgk = 380 N/m
T = s
2.やさしい
3.1 kgk = 350 N/m

ばね定数 350 N/m のばねにつけた質量 3.1 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 = 3.1 kgk = 350 N/m
f = Hz
3.ふつう
L = 1.3 mT = 3.72 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 3.72 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 = 3.72 s
g = m/s²
4.ふつう
t (s)x (cm)0.4 s

k = 290 N/m のばねにつけた質量 4 kg のおもりを正の向きに 14 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 0.4 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 = 290 N/mA = 14 cmt = 0.4 s
x = cm
5.むずかしい
1.5 kgk = 1300 N/m400 m/s

400 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 1.5 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 = 12 gv = 400 m/sM = 1.5 kgk = 1300 N/m
A = cm
6.むずかしい
1.4 kgk = 400 N/mA = 19 cm

k = 400 N/m のばねにつけた質量 1.4 kg の物体を、つり合いの位置から 19 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 1.4 kgk = 400 N/mA = 19 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. T = 0.1765 s
  2. 2. f = 1.691 Hz
  3. 3. g = 3.709 m/s²
  4. 4. x = −13.51 cm
  5. 5. A = 10.83 cm
  6. 6. vmax = 3.212 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。