Global EE

Механические… — Задание 5 ЕГЭ по физике №00025380

Задание №5. Механика. Выбор Утверждений

Механические Колебания

№2. Задание 5

ID: 00025380

В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и совершающего незатухающие колебания вдоль горизонтальной оси $Ox$, в различные моменты времени.

$t$, 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

$0$

$5$

$9$

$12$

$14$

$15$

$14$

$12$

$9$

$5$

$0$

$-5$

$-9$

$-12$

$-14$

$-15$

$-14$

Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения относительно этих колебаний.

1) Потенциальная энергия пружины в момент времени 3,0 с минимальна.

2) Период колебаний шарика равен 2,0 с.

3) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с максимальна.

4) Амплитуда колебаний шарика равна 15 мм.

5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, остаётся неизменной.

Источник: ФИПИ

Решение

Шарик на пружине качается туда-сюда по оси $Ox$; по таблице «время — координата» найдём амплитуду и период, а дальше проверим каждое утверждение.

Координата гуляет от $-15$ до $15$ мм — значит, амплитуда колебаний $A=15$ мм. Утверждение 4 верно.

В момент $t=0$ координата $0$ (равновесие), максимум $+15$ мм при $t=1{,}0$ с, снова $0$ при $t=2{,}0$ с, минимум $-15$ мм при $t=3{,}0$ с. Полный цикл (от нуля через максимум, снова через нуль, минимум и назад к нулю) укладывается в $4{,}0$ с — это и есть период $T=4{,}0$ с, а не $2{,}0$ с. Утверждение 2 неверно.

В момент $t=3{,}0$ с шарик в крайней точке ($x=-15$ мм) — там пружина растянута сильнее всего, потенциальная энергия максимальна, а вовсе не минимальна. Утверждение 1 неверно.

В момент $t=1{,}0$ с шарик тоже в крайней точке ($x=15$ мм) — там скорость равна нулю, значит, кинетическая энергия минимальна (равна нулю), а не максимальна. Утверждение 3 неверно.

Трения и сопротивления в задаче нет («незатухающие колебания»), поэтому полная механическая энергия шарика и пружины всё время сохраняется. Утверждение 5 верно.

Верны утверждения 4 и 5.

Ответ

45

Разбор зашёл? Дальше — вживую

Эту задачу мы уже разобрали 🦾 На пробном найдём тему, где у тебя сейчас пробел, и закроем её вместе.

Попробовать →
Влад Перетрухин
Потренируй предмет в боюНа Арену →
Следующее задание темы →
Похожие задания по теме «Механические Колебания» (8)