Global EE

Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00012727

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Механические Колебания

№2. Задание 6

ID: 00012727

Груз, привязанный к нити, в момент времени t = 0 вышел с начальной скоростью v0 из состояния равновесия (см. рисунок). 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.

Рисунок к заданию 6 ЕГЭ по физике — Механические Колебания

ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ

1) координата груза х

2) проекция vx скорости груза

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

Источник: ФИПИ

Решение

Груз стартует из положения равновесия ($x = 0$) с ненулевой скоростью, значит движется против оси $x$:

$$x(t) = -x_0 \sin(\omega t)$$

— синусоида, начинающаяся с нуля и уходящая в отрицательную сторону. За один период возвращается в ноль. Это График Б (синусоида через ноль). Потенциальная энергия маятника:

$$E_p = mgH = mgL(1 - \cos\alpha)$$

она пропорциональна $x^2$, то есть $E_p \propto \sin^2(\omega t)$. Минимум в $t = 0$, максимум на четверти периода. График похож на косинус в квадрате, но начинается с нуля — это График А (нижнее начало, периодические горбы). Проекция скорости $v_x$ — убывающий косинус с отрицательной амплитудой, кинетическая энергия — косинус в квадрате с максимумом в $t=0$. Ни того ни другого в вариантах нет.

Ответ

41

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)