Global EE

Исследование… — Задание 20 ЕГЭ по физике №00005491

Задание №20. Эксперимент

Исследование Зависимости

№2. Задание 20

ID: 00005491

Пружинный маятник представляет собой систему, состоящую из груза, закреплённого на гладкой горизонтальной спице, и двух одинаковых лёгких пружин, прикреплённых к грузу с двух сторон. Другие концы пружин прикреплены к стенкам. В положении равновесия пружины не деформированы.

№ комплекта

Масса груза

Жёсткость пружины

1

$m$

$k$

2

$2m$

$\dfrac{k}{2}$

3

$2m$

$2k$

4

$m$

$\dfrac{k}{2}$

5

$2m$

$3k$

В таблице приведены возможные комплекты грузов и пружин, которые можно использовать для сборки такого маятника. Какие два комплекта необходимо использовать для того, чтобы установить, как зависит период колебаний этого маятника от массы груза?

Источник: ФИПИ

Решение

Решение:

Период колебания пружинного маятника: $$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$ где $m$ — масса груза, $k$ — жёсткость системы пружин. Чтобы исследовать зависимость $T$ от $m$, необходимо, чтобы жёсткость $k$ была одинаковой во всех выбираемых опытах, а масса $m$ — разной. В таблице опыты с одинаковой жёсткостью $\left(\dfrac{k}{2}\right)$ — это опыт 2 и опыт 4. В остальных опытах жёсткость пружинной системы различается, поэтому они не позволяют выявить зависимость именно от массы. Таким образом, при переходе от опыта 2 к опыту 4 меняется только масса груза при неизменной жёсткости — условие корректного эксперимента выполнено.

Ответ

24

Видеоразбор

Другие задания по теме «Исследование Зависимости» (8)