Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00001635

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Механические Колебания

№2. Задание 5

ID: 00001635

В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси $О_{х}$ , в различные моменты времени.

$$t$$ , с	0,0	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0	2,2	2,4	2,6	2,8	3,0	3,2
$$x$$ , мм	0	5	9	12	14	15	14	12	9	5	0	−5	−9	−12	−14	−15	−14

Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно движения шарика.

1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 2,0 с максимальна.

2) Период колебаний шарика равен 4,0 с.

3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.

4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.

5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 2,0 с минимальна.

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»

Решение

Дано:

горизонтальная пружина, положения шарика по таблице:

$t=0$

с →

$x=0$

мм,

$t=1$

с →

$x=15$

мм,

$t=2$

с →

$x=0$

мм,

$t=3$

с →

$x=-15$

мм,

$t=4$

с →

$x=0$

мм

Найти:

правильные утверждения

Решение:

По данным таблицы амплитуда колебаний — максимальное отклонение от положения равновесия:

A = 15\text{ мм}

(не 30 мм, утверждение 4 неверно). Период — время одного полного колебания:

T = 4\text{ с}

(утверждение 2 верно). При

$t = 1$

с шарик в крайнем положении (

$x = 15$

мм = максимум), потенциальная энергия пружины максимальна:

E_p = \frac{k(\Delta x)^2}{2} = \max,

следовательно, кинетическая энергия минимальна (равна нулю) — утверждение 3 верно. При

$t = 2$

с шарик в положении равновесия (

$x = 0$

), деформация пружины равна нулю, потенциальная энергия равна нулю — это минимум, а не максимум (утверждение 1 неверно). Полная механическая энергия всегда постоянна (утверждение 5 неверно как «минимальна»).

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)