Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00004215

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00004215

Ученику необходимо на опыте выяснить, зависит ли частота свободных колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

№ маятника	Жёсткость пружины, Н/м	Объём груза, см³	Масса груза, г
1	40	30	100
2	60	60	200
3	60	30	100
4	80	60	100
5	60	80	200

Запишите в ответ номера выбранных маятников.

Источник: ФИПИ

Решение

Метод: при изучении зависимости частоты от жёсткости все остальные параметры должны быть зафиксированы. Формула частоты пружинного маятника:

\nu = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{k}{m}}

Для чистоты эксперимента необходимо зафиксировать: - массу груза

$m$

- объём груза (форму тела) и изменять только жёсткость

$k$

Анализ маятников по таблице:

Объём груза одинаков в маятниках 1, 2, 3, 4. Маятник 5 не подходит — объём отличается. Масса груза одинакова в маятниках 1, 3, 4. Маятник 2 не подходит — масса другая. Среди маятников 1, 3, 4 нужно выбрать пару, где жёсткости различаются. У маятника 4 объём груза по сравнению с 1 и 3 отличается — поэтому он исключается. Остаются маятники 1 и 3: одинаковые масса и объём груза, разная жёсткость пружины.

\text{Маятники 1 и 3: } m_1 = m_3, \quad V_1 = V_3, \quad k_1 \neq k_3

Ответ

Видеоразбор

Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)