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
1.5 kgk = ?

ばねにつけた質量 1.5 kg のおもりが周期 1.05 s で振動する。ばね定数 k を求めよ。

m = 1.5 kgT = 1.05 s
k = N/m
2.やさしい
0.4 kgk

ばねにつけた質量 0.4 kg のおもりが 12 s 間に 50 回の完全な振動をする。 振動数 f を求めよ。

m = 0.4 kgN = 50t = 12 s
f = Hz
3.ふつう
2.2 kgk = 40 N/mA = 5 cmx = 2 cm

k = 40 N/m のばねにつけた質量 2.2 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 = 2.2 kgk = 40 N/mA = 5 cmx = 2 cm
v = m/s
4.ふつう
L = 2.3 m

長さ 2.3 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 = 2.3 mg = 9.81 m/s²
T = s
5.むずかしい
4 kgk = 400 N/m400 m/s

400 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 4 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 = 8 gv = 400 m/sM = 4 kgk = 400 N/m
A = cm
6.むずかしい
2.5 kgk = 1500 N/m250 m/s

250 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 2.5 kg の木片に当たってとどまる。木片は k = 1500 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 = 250 m/sM = 2.5 kgk = 1500 N/m
A = cm

解答

  1. 1. k = 53.71 N/m
  2. 2. f = 4.167 Hz
  3. 3. v = 0.1954 m/s
  4. 4. T = 3.042 s
  5. 5. A = 7.992 cm
  6. 6. A = 3.261 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。