การแขวนมวล 1.5 kg บนสปริงทำให้สปริงยืดออก 24.5 cm ใช้ g = 9.81 m/s² จากนั้นดึงมวลลงเล็กน้อยแล้วปล่อย จงหาคาบ T ของการแกว่งของมัน
ใบงาน สปริงและลูกตุ้ม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 1.5 kgx = 24.5 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.ง่าย
มวล 2.6 kg บนสปริงแกว่งครบ 40 รอบใน 45 s จงหาค่าคงตัวสปริง k
m = 2.6 kgN = 40t = 45 s
k = N/m
3.ปานกลาง
ลูกตุ้มอย่างง่ายยาว 3 m ใช้ g = 9.81 m/s² หาคาบ T สำหรับการแกว่งเล็ก ๆ
L = 3 mg = 9.81 m/s²
T = s
4.ปานกลาง
มวล 1 kg บนสปริง k = 420 N/m แกว่งบนพื้นผิวไร้แรงเสียดทานด้วยแอมพลิจูด 7 cm จงหาอัตราเร็ว v ของมันเมื่ออยู่ห่างจากตำแหน่งสมดุล 6 cm
m = 1 kgk = 420 N/mA = 7 cmx = 6 cm
v = m/s
5.ยาก
วัตถุแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วยคาบ 1 s และแอมพลิจูด 15 cm ต้องใช้เวลาสั้นที่สุด t เท่าใดในการเคลื่อนที่จากการกระจัดสูงสุด 15 cm ไปยังการกระจัด 13.5 cm
T = 1 sA = 15 cmx = 13.5 cm
t = s
6.ยาก
มวล 2.5 kg บนสปริงที่ k = 150 N/m ถูกดึงออกจากสมดุล 6 cm แล้วปล่อย หาอัตราเร็วสูงสุด vmax
m = 2.5 kgk = 150 N/mA = 6 cm
vmax = m/s
เฉลย
- 1. T = 0.993 s
- 2. k = 81.1 N/m
- 3. T = 3.475 s
- 4. v = 0.7389 m/s
- 5. t = 0.07178 s
- 6. vmax = 0.4648 m/s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com