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
1.6 kgk = 10 N/m

ばね定数 10 N/m のばねにつけた質量 1.6 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 = 1.6 kgk = 10 N/m
T = s
2.やさしい
0.8 kgk17.5 cm

ばねに質量 0.8 kg のおもりをつるすと 17.5 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 = 0.8 kgx = 17.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
3.ふつう
3.9 kgk = 480 N/mA = 10 cmx = 4 cm

k = 480 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 10 cm で振動する。つり合いの位置から 4 cm のところでの速さ v を求めよ。

m = 3.9 kgk = 480 N/mA = 10 cmx = 4 cm
v = m/s
4.ふつう
L = ?

周期が 2.4 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 = 2.4 sg = 9.81 m/s²
L = m
5.むずかしい
0.5 kgk = 1100 N/m450 m/s

450 m/s で動く質量 8 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 = 1100 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 = 8 gv = 450 m/sM = 0.5 kgk = 1100 N/m
A = cm
6.むずかしい
0.6 kgk = 50 N/mA = 12 cm

k = 50 N/m のばねにつけた質量 0.6 kg の物体を、つり合いの位置から 12 cm 引いて静かに放す。 最大の速さ vmax を求めよ。

m = 0.6 kgk = 50 N/mA = 12 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. T = 2.513 s
  2. 2. T = 0.8392 s
  3. 3. v = 1.017 m/s
  4. 4. L = 1.431 m
  5. 5. A = 15.23 cm
  6. 6. vmax = 1.095 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。