Главная / ЕГЭ Физика / Задание №6 / ID 103852
ID 103852 ЕГЭ Физика Линия №6 СдамГИА ID: 2605 Кинематика
✈️ TG ВК Следующая ⏭️
Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой $x_0$ Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения.

1.  Увеличилась.
2.  Уменьшилась.
3.  Не изменилась.

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Период колебаний | Максимальная потенциальная
энергия пружины | Частота колебаний

| |
💡 Пошаговый разбор и решение:
Период колебаний связан с массой груза и жесткостью пружины k соотношением $T=2 \pi \sqrt{аргумента: $\frac{m}{k}$} аргумента$ При уменьшении массы период колебаний уменьшится. Частота обратно пропорциональна периоду, значит, частота увеличится.
С максимальной потенциальной энергией пружины все немного сложнее. Для ответа на вопрос, что с ней произойдет существенно, что пружина ориентирована вертикально (для горизонтального пружинного маятника при неизменной амплитуде данная величина, естественно, останется неизменной). Действительно, когда к вертикальной пружине подвешивают груз, она сразу немного растягивается, чтобы у = весить силу тяжести, действующую на груз. Определим это начальное растяжение: $mg=kX_0 = сильно X_0= \frac{mg}{k}$ Именно это состояние является положением = весия для вертикального пружинного маятника, колебания происходят вокруг него, груз поднимается и опускается из этого положения на величину амплитуды. При движении вниз из положения = весия пружина продолжает растягиваться, а значит, потенциальная энергия пружины продолжает увеличиваться. При движении вверх из положения = весия сперва деформация пружины уменьшается, а если $x_0 больше X_0$ то пружина начнет сжиматься. Максимальной потенциальной энергии пружины соответствует состояние, когда она максимально растянута, а значит, в нашем случае это положение, когда груз опустился максимально вниз. Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины равна:

$E= $\frac{k ( \Delta x_max ) ^2}{2}$ = $\frac{k ( x_0 + X_0 ) ^2}{2}$ = \frac{k ( x_0 + mg/k ) ^2}{2}$

Из этой формулы видно, что для вертикального пружинного маятника при неизменной амплитуде и уменьшении массы груза максимальная потенциальная энергия пружины уменьшится.

Ответ: 221.
Правильный ответ: 221
📚 Похожие разобранные задания по предмету:
ID 105254 • Задание №10
В результате распада π-мезона с зарядом +e рождаются мюон и мюонное нейтрино, электрический заряд которого рав...
Смотреть разбор ↗
ID 166827 • Задание №4
Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведенного списка. Атмосферное эле...
Смотреть разбор ↗
🔗 Другие задания линии №6 по предмету Физика:
ID 103645 [рис.] Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью υ0, за время t пролетел ... ID 103646 В результате перехода спутника Земли с одной круговой орбиты на другую его центростремительное ... ID 103647 Космический зонд стартовал с Земли и через некоторое время опустился на другую планету, масса к... ID 103648 Космический зонд стартовал с Земли и через некоторое время опустился на другую планету, масса к... ID 103649 На поверхности воды плавает сплошной деревянный брусок. Как изменятся глубина погружения бруска...
← Предыдущее задание 📚 Все задания по предмету Следующее задание →