Global EE

Колебания и Волны — Задание 4 ЕГЭ по физике №00047530

Задание №4. Статика. Гидростатика. Колебания

Колебания и Волны

№2. Задание 4

ID: 00047530

Период гармонических колебаний массивного груза на лёгкой нерастяжимой нити равен $1{,}6$ с. В некоторый момент времени кинетическая энергия груза достигает минимума. Через какое минимальное время потенциальная энергия груза достигнет минимума?

Ответ дайте в с.

Источник: Сборник Демидовой 2019

Решение

Груз на нити качается как маятник. Его энергия всё время переходит из кинетической (энергии движения) в потенциальную (энергию подъёма над нижней точкой) и обратно.

Шаг 1. Где кинетическая энергия минимальна? Там, где груз на мгновение останавливается, — в крайней точке размаха. Значит, в указанный момент груз в крайнем положении.

Шаг 2. Где потенциальная энергия минимальна? В самой нижней точке, то есть в положении равновесия.

Шаг 3. За полный период груз проходит путь «край → середина → другой край → середина → исходный край», то есть четыре одинаковых по времени участка. От края до середины — один такой участок, четверть периода:

$$t=\dfrac{T}{4}=\dfrac{1{,}6}{4}=0{,}4\ \text{с}.$$

Проверим себя: через $0{,}4$ с груз в нижней точке, там его скорость наибольшая — кинетическая энергия максимальна, а потенциальная, наоборот, минимальна. Всё сходится.

Ответ

0,4
Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)