การแขวนมวล 1.7 kg บนสปริงทำให้สปริงยืดออก 5 cm ใช้ g = 9.81 m/s² จากนั้นดึงมวลลงเล็กน้อยแล้วปล่อย จงหาคาบ T ของการแกว่งของมัน
ใบงาน สปริงและลูกตุ้ม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 1.7 kgx = 5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.ง่าย
มวล 3.9 kg บนสปริงแกว่งครบ 10 รอบใน 20 s จงหาค่าคงตัวสปริง k
m = 3.9 kgN = 10t = 20 s
k = N/m
3.ปานกลาง
นักบินอวกาศบนดาวดวงอื่นพบว่าลูกตุ้มอย่างง่ายยาว 0.7 m มีคาบ 1.77 s สำหรับการแกว่งเล็ก ๆ จงหาความเร่งโน้มถ่วง g บนดาวดวงนั้น
L = 0.7 mT = 1.77 s
g = m/s²
4.ปานกลาง
มวล 3.2 kg บนสปริง k = 260 N/m ถูกดึงไป 10 cm ในทิศบวกและปล่อยจากหยุดนิ่งที่ t = 0 จงหาความเร็ว v ที่ t = 1 s (พร้อมเครื่องหมาย)
m = 3.2 kgk = 260 N/mA = 10 cmt = 1 s
v = m/s
5.ยาก
วัตถุแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วยคาบ 1.2 s และแอมพลิจูด 13 cm ต้องใช้เวลาสั้นที่สุด t เท่าใดในการเคลื่อนที่จากการกระจัดสูงสุด 13 cm ไปยังการกระจัด 3.9 cm
T = 1.2 sA = 13 cmx = 3.9 cm
t = s
6.ยาก
วัตถุแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วยคาบ 1.3 s และแอมพลิจูด 15 cm ต้องใช้เวลาสั้นที่สุด t เท่าใดในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลไปยังการกระจัด 3.75 cm
T = 1.3 sA = 15 cmx = 3.75 cm
t = s
เฉลย
- 1. T = 0.4486 s
- 2. k = 38.49 N/m
- 3. g = 8.821 m/s²
- 4. v = −0.36 m/s
- 5. t = 0.2418 s
- 6. t = 0.05228 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com