Global EE

Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00006426

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Механические Колебания

№2. Задание 5

ID: 00006426

В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси $Ох$, 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 1,0 с максимальна.

2) Период колебаний шарика равен 4 с.

3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с минимальна.

4) Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.

5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с минимальна.

$t$, 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

Источник: ФИПИ

Решение

Из таблицы: x начинается с 0 и достигает максимума 15 мм при t = 1 с, снова обращается в 0 при t = 2 с, минимум −15 мм при t = 3 с, снова 0 при t = 4 с. Уравнение: $x(t) = A\sin(\omega t)$, $A = 15$ мм, $T = 4$ с. Утв. 1: при t = 1 с тело в крайнем положении $x = A$, пружина максимально деформирована, потенциальная энергия $E_\text{п} = \tfrac{kA^2}{2}$ — максимальна. Верно. Утв. 2: период $T = 4$ с подтверждается по таблице. Верно. Утв. 3: при t = 2 с тело проходит положение равновесия $x = 0$, скорость максимальна, кинетическая энергия максимальна — не минимальна. Неверно. Утв. 4: амплитуда 15 мм, а не 30 мм. Неверно. Утв. 5: колебания незатухающие, трения нет, полная механическая энергия постоянна, понятие «минимума» неприменимо. Неверно.

Ответ

12

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)