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
1.4 kgk = ?4.5 cm

ばねに質量 1.4 kg のおもりをつるすと 4.5 cm 伸びる。g = 9.81 m/s² とする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 1.4 kgx = 4.5 cmg = 9.81 m/s²
k = N/m
2.やさしい
0.8 kgk = ?

ばねにつけた質量 0.8 kg のおもりが 5 s 間に 10 回の完全な振動をする。 ばね定数 k を求めよ。

m = 0.8 kgN = 10t = 5 s
k = N/m
3.ふつう
t (s)x (cm)1.05 s

k = 310 N/m のばねにつけた質量 0.7 kg のおもりを正の向きに 7 cm 引き、t = 0 に静かに放す。 t = 1.05 s でのつり合いの位置からの変位 x を符号をつけて求めよ。

m = 0.7 kgk = 310 N/mA = 7 cmt = 1.05 s
x = cm
4.ふつう
L = ?

周期が 1.8 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 = 1.8 sg = 9.81 m/s²
L = m
5.むずかしい
4 kgk = 1500 N/m400 m/s

400 m/s で動く質量 10 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 = 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 = 10 gv = 400 m/sM = 4 kgk = 1500 N/m
A = cm
6.むずかしい
3.8 kgk = 450 N/mA = 13 cm

k = 450 N/m のばねにつけた質量 3.8 kg の物体を、つり合いの位置から 13 cm 引いて静かに放す。 最大の加速度 amax を求めよ。

m = 3.8 kgk = 450 N/mA = 13 cm
amax = m/s²

解答

  1. 1. k = 305.2 N/m
  2. 2. k = 126.3 N/m
  3. 3. x = −6.961 cm
  4. 4. L = 0.8051 m
  5. 5. A = 5.158 cm
  6. 6. amax = 15.39 m/s²

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。