Колебания и Волны — Задание 4 ЕГЭ по физике №00047530
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
Другие задания по теме «Колебания и Волны» (8)
- Задание 4 №00047557 — На рисунке представлена фотография шнура, по которому распространяется…
- Задание 4 №00047556 — На рисунке приведён график зависимости координаты x математического маятника от…
- Задание 4 №00047554 — На рисунке приведён график зависимости координаты X математического маятника от…
- Задание 4 №00047553 — На рисунке приведён график зависимости координаты X математического маятника от…
- Задание 4 №00047544 — Какова скорость звуковых волн в среде v, если при частоте ню равно 500 Гц длина…
- Задание 4 №00047543 — Груз пружинного маятника смещается относительно положения равновесия по закону…
- Задание 4 №00047542 — Груз массой 1000 г, подвешенный на пружине, совершает свободные вертикальные…
- Задание 4 №00047529 — Струна колеблется с частотой 1000 Гц. Какова длина волны звука, который издаёт…