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
0.2 kgk = ?

ばねにつけた質量 0.2 kg のおもりが周期 1.3 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 0.2 kgT = 1.3 s
k = N/m
2.やさしい
4.8 kgk = ?

ばねにつけた質量 4.8 kg のおもりが周期 1.45 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 4.8 kgT = 1.45 s
k = N/m
3.ふつう
1.2 kgk = 40 N/mA = 17 cmx = 4 cm

k = 40 N/m のばねにつけた質量 1.2 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 17 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 = 1.2 kgk = 40 N/mA = 17 cmx = 4 cm
v = m/s
4.ふつう
3.2 kgk = 300 N/mA = 14 cmx = 2 cm

k = 300 N/m のばねにつけた質量 3.2 kg のおもりが、摩擦のない面上で振幅 14 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 = 3.2 kgk = 300 N/mA = 14 cmx = 2 cm
v = m/s
5.むずかしい
3 kgk = 1000 N/m150 m/s

150 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 3 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1000 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 = 150 m/sM = 3 kgk = 1000 N/m
A = cm
6.むずかしい
2.2 kgk = 280 N/m

k = 280 N/m の伸びていない鉛直なばねの下端に質量 2.2 kg のおもりをつけ、静かに放す。g = 9.81 m/s² とする。 ばねの最大の伸び xmax を cm で求めよ。

m = 2.2 kgk = 280 N/mg = 9.81 m/s²
xmax = cm

解答

  1. 1. k = 4.672 N/m
  2. 2. k = 90.13 N/m
  3. 3. v = 0.9539 m/s
  4. 4. v = 1.342 m/s
  5. 5. A = 1.368 cm
  6. 6. xmax = 15.42 cm

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。