Тема . №5 Механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)

.06 Механические колебания и волны

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №5 механика (анализ физических процессов - выбор верных утверждений)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#112598

На рисунке приведены зависимости координат x  двух грузов 1 и 2 от времени t  в процессе их малых колебаний на гладкой горизонтальной плоскости. Грузы имеют одинаковую массу m  и прикреплены к пружинам жёсткостью k1  (груз 1) и жёсткостью k2  (груз 2). Колебания груза 1 обозначены сплошной линией, груза 2 — пунктиром. Выберите все верные утверждения о движении грузов.

PIC

1) Максимальные потенциальные энергии деформированных пружин одинаковы.
2) Максимальная кинетическая энергия груза 1 в четыре раза больше, чем максимальная кинетическая энергия груза 2.
3) Амплитуды колебаний грузов одинаковы.
4) Периоды колебаний грузов одинаковы.
5) Жёсткость пружины k1  меньше жёсткости пружины k2  .

Источники: Досрочная волна 2024, Открытый вариант

Показать ответ и решение

Из графика видно, что периоды колебаний( т.е. наименьший промежуток времени, за который система возвращается в то же состояние, в котором она находилась в первоначальный момент времени) тел одинаковы T1 =T2  , а вот амплитуды (т.е. максимальное отклонение тела от положения равновессия, в нашем случаи от оси OX  ) отличаются в два раза: A1 = 2A2  .

1) Максимальная потенциальная энергия определяется формулой

        kA2-
E пmax =  2 ,

следовательно из-за разных амплитуд значение энергий тоже будет разное. Неверно.

2) По закону сохранения энергии максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной:

                2
Eкmax = Eпmax = kA-.
               2

Так как амплитуды отличаются в два раза, следовательно максимальные потенциальные энергии отличаются в 4 раза, тогда и максимальные кинетические энергии тоже отличаются в 4 раза. Верно.

3) Амплитуды колебаний грузов одинаковы. Неверно.

4) Периоды колебаний одинаковы и равны 4 с. Верно.

5) Из формулы периода пружинного маятника

      ∘ m--
T = 2π  k-

следует, что жесткости равны друг другу, так как периоды и массы одинаковые. Неверно.

Ответ: 24

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!