การแขวนมวล 0.2 kg บนสปริงทำให้สปริงยืดออก 1 cm ใช้ g = 9.81 m/s² จากนั้นดึงมวลลงเล็กน้อยแล้วปล่อย จงหาคาบ T ของการแกว่งของมัน
ใบงาน สปริงและลูกตุ้ม พร้อมเฉลย
1.ง่าย
m = 0.2 kgx = 1 cmg = 9.81 m/s²
T = s
2.ง่าย
มวล 2.3 kg บนสปริงที่มีค่าความแข็ง 280 N/m สั่นบนพื้นผิวไร้แรงเสียดทาน หาความถี่ f
m = 2.3 kgk = 280 N/m
f = Hz
3.ปานกลาง
มวล 1.5 kg บนสปริง k = 20 N/m ถูกดึงไป 8 cm ในทิศบวกและปล่อยจากหยุดนิ่งที่ t = 0 จงหาความเร็ว v ที่ t = 0.5 s (พร้อมเครื่องหมาย)
m = 1.5 kgk = 20 N/mA = 8 cmt = 0.5 s
v = m/s
4.ปานกลาง
มวล 3.6 kg บนสปริง k = 280 N/m แกว่งบนพื้นผิวไร้แรงเสียดทานด้วยแอมพลิจูด 4 cm จงหาอัตราเร็ว v ของมันเมื่ออยู่ห่างจากตำแหน่งสมดุล 3 cm
m = 3.6 kgk = 280 N/mA = 4 cmx = 3 cm
v = m/s
5.ยาก
วัตถุแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วยคาบ 0.9 s และแอมพลิจูด 5 cm ต้องใช้เวลาสั้นที่สุด t เท่าใดในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลไปยังการกระจัด 3.5 cm
T = 0.9 sA = 5 cmx = 3.5 cm
t = s
6.ยาก
วัตถุแกว่งแบบฮาร์มอนิกอย่างง่ายด้วยคาบ 3.2 s และแอมพลิจูด 11 cm ต้องใช้เวลาสั้นที่สุด t เท่าใดในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งสมดุลไปยังการกระจัด 6.6 cm
T = 3.2 sA = 11 cmx = 6.6 cm
t = s
เฉลย
- 1. T = 0.2006 s
- 2. f = 1.756 Hz
- 3. v = −0.2827 m/s
- 4. v = 0.2333 m/s
- 5. t = 0.1111 s
- 6. t = 0.3277 s
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com