Колебания и Волны — Задание 4 ЕГЭ по физике №00014928
Колебания и Волны
№2. Задание 4
ID: 00014928
Смещение груза пружинного маятника от положения равновесия меняется с течением времени по закону $x=A\cos\!\left(\dfrac{2\pi t}{T}\right)$, где период $T = 1$ с. Через какое минимальное время, начиная с начального момента $t = 0$, потенциальная энергия пружины маятника достигнет минимального значения? Ответ запишите в секундах.
Источник: ФИПИ
Решение
Идея
Потенциальная энергия пружины $E_п=\dfrac{kx^2}{2}$ зависит от смещения. Она минимальна (равна нулю), когда груз проходит положение равновесия, то есть когда $x=0$.
Где старт
В $t=0$: $x=A\cos(0)=A$ — груз в крайней точке, пружина максимально деформирована, $E_п$ максимальна. Ближайший момент, когда $x=0$, наступит через четверть периода.
Считаем время
$\cos\!\left(\dfrac{2\pi t}{T}\right)=0$ впервые при $\dfrac{2\pi t}{T}=\dfrac{\pi}{2}$, откуда $t=\dfrac{T}{4}=\dfrac{1}{4}=0,25$ с.
Ответ
Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)
- Задание 4 №00045252 — Мальчик несет на коромыслах ведра с водой, период собственных колебаний которых…
- Задание 4 №00045251 — Канатоходец заметил, что, когда он наступает на канат, то он выглядит так, как…
- Задание 4 №00045250 — Отношение длин волн в средах 1 и 2 дробь: числитель: лямбда индекс 1,…
- Задание 4 №00045249 — Смещение груза пружинного маятника меняется с течением времени по закону x…
- Задание 4 №00045248 — На рисунке приведён график зависимости кинетической энергии E индекс к…
- Задание 4 №00045247 — Период гармонических колебаний массивного груза на лёгкой пружине равен 1,2 с.…
- Задание 4 №00045246 — В таблице представлены данные о положении шарика, колеблющегося вдоль оси Ox, в…
- Задание 4 №00045245 — Математический маятник длиной 2 м начинает совершать колебания из положения…