Global EE

Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00045404

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Механические Колебания

№2. Задание 6

ID: 00045404

Пружину жестокостью $k$, прикреплённую с одной стороны к вертикальной стене, а с другой — к грузу массой $m$, растянули на длину $\Delta x$, после чего она начала совершать гармонические колебания вдоль горизонтальной оси. Как изменятся максимальная кинетическая энергия груза и потенциальная энергия пружины, если жесткость пружины увеличить, а амплитуду колебаний оставить прежней?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1. увеличилась

2. уменьшилась

3. не изменилась

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Максимальная потенциальная энергия пружины

Максимальная кинетическая энергия груза

Источник: ФИПИ

Решение

Трения нет, поэтому по закону сохранения механической энергии:

$E_к = E_п, \quad (1)$

где $E_к$ — максимальная кинетическая энергия груза, а $E_п$ — максимальная потенциальная энергия пружины.

Груз растянули на $\Delta x$ и отпустили, значит, $\Delta x$ — амплитуда колебаний. По условию она остаётся прежней.

$E_п = \dfrac{k\Delta x^2}{2} \quad (2)$

Из (2) следует, что $E_п \sim k$, значит, $E_п$ увеличивается.

Подставим (2) в (1), получим:

$E_к = \dfrac{k\Delta x^2}{2}$

Отсюда следует, что $E_к \sim k$, значит, $E_к$ также увеличивается.

Ответ

11
Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)