Global EE

Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00006432

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Механические Колебания

№2. Задание 6

ID: 00006432

Груз, привязанный к нити, в момент времени $t = 0$ вышел с начальной скоростью $v_0$ из состояния равновесия. На графиках А и Б показано изменение физических величин, характеризующих движение груза после этого. $Т$ — период колебаний. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. Потенциальную энергию принять равной нулю в положении равновесия груза.

К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) координата груза х

2) проекция скорости груза vx

3) кинетическая энергия груза Ек

4) потенциальная энергия груза Еп

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Механические Колебания

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Механические Колебания

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Механические Колебания

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

математический маятник (груз на нити); $t=0$: $x=0$ (положение равновесия), скорость $v_0 \neq 0$.

Решение:

Координата: $x(t) = -X_m\sin(\omega t)$ (из нуля в отрицательную сторону). Проекция скорости: $$v_x(t) = \frac{dx}{dt} = -X_m\omega\cos(\omega t)$$ — косинусоида, стартующая с отрицательного максимума $(-X_m\omega)$ → График Б (Б → 2). Кинетическая энергия: $$E_k = \frac{mv_x^2}{2} = \frac{mX_m^2\omega^2}{2}\cos^2(\omega t).$$ Функция $\cos^2(\omega t) \geq 0$ всегда, в $t=0$ достигает максимума, затем убывает до нуля и снова растёт — кривая без отрицательных значений, стартующая с максимума → График А (А → 3).

Ответ

32

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)