Колебания и Волны — Задание 4 ЕГЭ по физике №00016458
Колебания и Волны
№2. Задание 4
ID: 00016458
Массивный шарик, подвешенный на лёгкой пружине, совершает свободные гармонические колебания вдоль вертикальной прямой. Во сколько раз нужно уменьшить жёсткость пружины, чтобы период колебаний шарика увеличился в $2$ раза?
Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Решение
Идея
Период пружинного маятника $T=2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}$ зависит от массы груза и жёсткости пружины. Период обратно пропорционален корню из жёсткости: чем мягче пружина (меньше $k$), тем дольше колебание. Масса не меняется, поэтому работаем только с $k$.
Считаем
Нужно, чтобы период вырос вдвое: $T'=2T$. Запишем отношение и выразим, как меняется жёсткость:
$$\frac{T'}{T}=\sqrt{\frac{k}{k'}}=2\;\Rightarrow\;\frac{k}{k'}=4\;\Rightarrow\;k'=\frac{k}{4}$$
Значит, жёсткость нужно уменьшить в $4$ раза.
Проверка
Период растёт как $\sqrt{1/k}$: чтобы получить множитель $2$, под корнем нужен множитель $4$ — то есть жёсткость уменьшаем именно в $4$ раза.
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…