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
4.1 kgk = 250 N/m

ばね定数 250 N/m のばねにつけた質量 4.1 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 = 4.1 kgk = 250 N/m
T = s
2.やさしい
1.1 kgk22 cm

ばねに質量 1.1 kg のおもりをつるすと 22 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 次におもりを少し引き下げて放す。その振動の周期 T を求めよ。

m = 1.1 kgx = 22 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
L = 0.5 mT = 1.49 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 0.5 m の単振り子の小さな振れの周期が 1.49 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 = 0.5 mT = 1.49 s
g = m/s²
4.ふつう
3.9 kgk = 80 N/mA = 5 cmx = 2 cm

k = 80 N/m のばねにつけた質量 3.9 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 5 cm で振動する。つり合いの位置から 2 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 3.9 kgk = 80 N/mA = 5 cmx = 2 cm
v = m/s
5.むずかしい
t (s)x (cm)t = ?3.6

ある物体が周期 1.7 s、振幅 12 cm で単振動をしている。 つり合いの位置から変位 3.6 cm まで動くのに必要な最短時間 t はどれだけか。

T = 1.7 sA = 12 cmx = 3.6 cm
t = s
6.むずかしい
mk = 340 N/mA = 13 cmx = 12 cm

k = 340 N/m のばねにつけたおもりが、摩擦のない面上で振幅 13 cm で振動する。 おもりがつり合いの位置から 12 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 = 340 N/mA = 13 cmx = 12 cm
U = J

解答

  1. 1. T = 0.8046 s
  2. 2. T = 0.9409 s
  3. 3. g = 8.891 m/s²
  4. 4. v = 0.2075 m/s
  5. 5. t = 0.08244 s
  6. 6. U = 2.448 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。