Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00001643

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Механические Колебания

№2. Задание 6

ID: 00001643

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведут себя потенциальная энергия пружины и кинетическая энергия груза, когда груз движется вверх от положения равновесия?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

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

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Механические Колебания

Источник: Основная волна ЕГЭ 2026 (Дальний Восток)

Решение

Груз на пружине свободно колеблется около положения равновесия. Разберём по очереди, что происходит с каждой энергией, когда груз движется вверх от положения равновесия.

Потенциальная энергия пружины зависит только от того, насколько пружина деформирована (растянута):

$E_p=\dfrac{k x^2}{2},$

где $$x$$ — растяжение пружины. В положении равновесия пружина уже растянута — она удерживает груз. Когда груз идёт вверх, пружина возвращается к нерастянутому состоянию, то есть растяжение $$x$$ становится меньше. Раз $$x$$ уменьшается, то и потенциальная энергия пружины уменьшается.

Кинетическая энергия груза зависит от его скорости:

$E_k=\dfrac{m v^2}{2}.$

При колебаниях скорость максимальна именно в положении равновесия, а по мере удаления от него груз тормозит. Значит, двигаясь вверх от равновесия, груз замедляется, его скорость $$v$$ уменьшается — и кинетическая энергия тоже уменьшается.

Получаем: потенциальная энергия пружины — уменьшается, кинетическая энергия груза — уменьшается.

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)