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
3.9 kgk = 10 N/m

ばね定数 10 N/m のばねにつけた質量 3.9 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 = 3.9 kgk = 10 N/m
f = Hz
2.やさしい
2.5 kgk = 150 N/m

ばね定数 150 N/m のばねにつけた質量 2.5 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 = 2.5 kgk = 150 N/m
T = s
3.ふつう
0.5 kgk = 480 N/mA = 11 cmx = 10 cm

k = 480 N/m のばねにつけた質量 0.5 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 11 cm で振動する。つり合いの位置から 10 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 0.5 kgk = 480 N/mA = 11 cmx = 10 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 1.2 mT = 2.06 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 1.2 m の単振り子の小さな振れの周期が 2.06 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 = 1.2 mT = 2.06 s
g = m/s²
5.むずかしい
2.5 kgk = 300 N/m200 m/s

200 m/s で動く質量 15 g の弾丸が、摩擦のない面上に静止している質量 2.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 300 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 = 15 gv = 200 m/sM = 2.5 kgk = 300 N/m
A = cm
6.むずかしい
0.3 kgk = 370 N/mA = 5 cm

k = 370 N/m のばねにつけた質量 0.3 kg の物体を、つり合いの位置から 5 cm 引いて静かに放す。 振動の全エネルギー E を求めよ。

m = 0.3 kgk = 370 N/mA = 5 cm
E = J

解答

  1. 1. f = 0.2549 Hz
  2. 2. T = 0.8112 s
  3. 3. v = 1.42 m/s
  4. 4. g = 11.16 m/s²
  5. 5. A = 10.92 cm
  6. 6. E = 0.4625 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。