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
1.7 kgk = 370 N/m

ばね定数 370 N/m のばねにつけた質量 1.7 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 = 1.7 kgk = 370 N/m
f = Hz
2.やさしい
1 kgk = 20 N/m

ばね定数 20 N/m のばねにつけた質量 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 = 1 kgk = 20 N/m
T = s
3.ふつう
L = 2.9 m

長さ 2.9 m の単振り子がある。g = 9.81 m/s² とする。小さな振れ幅での周期 T を求めよ。

L = 2.9 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ふつう
L = 0.7 mT = 1.57 s

別の惑星にいる宇宙飛行士が、長さ 0.7 m の単振り子の小さな振れの周期が 1.57 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 = 0.7 mT = 1.57 s
g = m/s²
5.むずかしい
0.5 kgk = 400 N/m350 m/s

350 m/s で動く質量 5 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 = 400 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 = 5 gv = 350 m/sM = 0.5 kgk = 400 N/m
A = cm
6.むずかしい
0.7 kgk = 40 N/mA = 19 cm

k = 40 N/m のばねにつけた質量 0.7 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 = 0.7 kgk = 40 N/mA = 19 cm
vmax = m/s

解答

  1. 1. f = 2.348 Hz
  2. 2. T = 1.405 s
  3. 3. T = 3.416 s
  4. 4. g = 11.21 m/s²
  5. 5. A = 12.31 cm
  6. 6. vmax = 1.436 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。