Global EE

Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00015465

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Механические Колебания

№2. Задание 5

ID: 00015465

Небольшой брусок, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён со стенкой лёгкой горизонтальной пружиной. Брусок немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают без начальной скорости, после чего он начинает колебаться.

$t$, с

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

$x$, см

2,45

1,73

0,0

−1,73

−2,45

−1,73

0,0

В таблице приведены значения координаты бруска $x$ в различные моменты времени $t$. Погрешность измерения координаты равна $0{,}01$ см, времени — $0{,}1$ с. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице. В ответе укажите их номера.

1) Период колебаний бруска равен $2{,}4$ с.
2) Амплитуда колебаний бруска равна $4{,}9$ см.
3) В момент времени $0{,}6$ с кинетическая энергия груза максимальна.
4) В момент времени $1{,}2$ с потенциальная энергия пружины минимальна.
5) В промежутке времени от $0{,}3$ с до $0{,}6$ с модуль скорости бруска увеличивался.

Источник: ФИПИ

Решение

Что видим в таблице

$t$, с

0,0

0,3

0,6

0,9

1,2

1,5

1,8

$x$, см

2,45

1,73

0,0

−1,73

−2,45

−1,73

0,0

Это косинусоида: в $t=0$ максимум ($+2{,}45$), в $t=1{,}2$ минимум ($-2{,}45$). Амплитуда $A=2{,}45$ см.

Период и амплитуда

От максимума ($t=0$) до минимума ($t=1{,}2$ с) — половина периода, значит $T=2{,}4$ с. Амплитуда $A=2{,}45$ см.

1) Период 2,4 с

$T=2{,}4$ с. Верно.

2) Амплитуда 4,9 см

Максимальное отклонение $2{,}45$ см, а не $4{,}9$ см (число $4{,}9$ — это размах, удвоенная амплитуда). Неверно.

3) При $t=0{,}6$ с кинетическая энергия максимальна?

В $t=0{,}6$ с координата $x=0$ — положение равновесия, где скорость максимальна, значит кинетическая энергия максимальна. Верно.

4) При $t=1{,}2$ с потенциальная энергия пружины минимальна?

В $t=1{,}2$ с координата по модулю максимальна ($x=-2{,}45$ см) — пружина деформирована сильнее всего, её потенциальная энергия МАКСИМАЛЬНА, а не минимальна. Неверно.

5) В промежутке 0,3–0,6 с модуль скорости рос?

От $t=0{,}3$ с ($x=1{,}73$ см) до $t=0{,}6$ с ($x=0$) брусок приближается к положению равновесия. По мере приближения к равновесию скорость растёт (в равновесии она максимальна). Значит модуль скорости увеличивался. Верно.

Ответ

135

Видеоразбор

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)