Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00019399
Механические Колебания
№2. Задание 5
ID: 00019399
Математический маятник с частотой колебаний $0{,}5\ \text{Гц}$ отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили с начальной скоростью, равной нулю (см. рисунок). Положение 1 — крайнее правое, положение 2 — равновесие (посередине), положение 3 — крайнее левое. Сопротивлением воздуха пренебречь.
Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения относительно движения маятника.
1) При движении из положения 2 в положение 3 модуль проекции ускорения груза маятника на ось $x$ уменьшается.
2) Потенциальная энергия маятника во второй раз достигнет своего максимума через 4 с после начала движения.
3) Через 2 с маятник первый раз вернётся в положение 1.
4) Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 0,5 с после начала движения.
5) При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия маятника увеличивается.

Источник: Сборник «Отличный Результат 2026»
Решение
Идея
Частота $\nu=0{,}5\ \text{Гц}$, значит период $T=\dfrac{1}{\nu}=2\ \text{с}$. У маятника: в крайних точках (1 и 3) — максимум потенциальной энергии и максимум модуля ускорения, скорость равна нулю; в положении равновесия (2) — максимум кинетической энергии, ускорение равно нулю. Полная механическая энергия сохраняется (воздух не учитываем).
Считаем
1) При движении из 2 (равновесие, $a=0$) в 3 (край, $|a|$ максимально) модуль ускорения растёт, а не уменьшается. Неверно.
2) Старт в положении 1 — это уже максимум потенциальной энергии ($t=0$). Дальше максимумы потенциальной энергии: в положении 3 при $t=T/2=1\ \text{с}$ (первый после старта) и снова в положении 1 при $t=T=2\ \text{с}$ (второй). Значит второй максимум — через $2\ \text{с}$, а не через $4\ \text{с}$. Неверно.
3) В исходное положение 1 маятник впервые вернётся через полный период $T=2\ \text{с}$. Верно.
4) Кинетическая энергия максимальна в положении равновесия 2, которого маятник впервые достигает через четверть периода $T/4=0{,}5\ \text{с}$. Верно.
5) Сопротивления нет — полная механическая энергия сохраняется, не увеличивается. Неверно.
Ответ
Видеоразбор
Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)
- Задание 5 №00042969 — t, с 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 x, мм…
- Задание 5 №00028689 — Небольшой груз массой 50 г подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 60…
- Задание 5 №00028688 — Небольшой груз массой 0,1 кг подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 40…
- Задание 5 №00025407 — Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной…
- Задание 5 №00025406 — В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и…
- Задание 5 №00025404 — Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён…
- Задание 5 №00025400 — На рисунке приведены зависимости координат x двух грузов 1 и 2 от времени t в…
- Задание 5 №00025389 — Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной…