Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00047657

Задание №6. Механика. Установление Соответствия

Механические Колебания

№2. Задание 6

ID: 00047657

Небольшой однородный шар радиусом $$R$$ , изготовленный из материала плотностью $\rho$ и подвешенный на металлической пружине жёсткостью $$k$$ , совершает гармонические колебания с периодом $$T$$ . Что произойдёт с периодом колебаний и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде шар заменить на другой, изготовленный из того же материала, но с большим объёмом?

Период колебаний

Частота колебаний

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.

Источник: ФИПИ

Решение

Шар на пружине — пружинный маятник. Его заменили шаром из того же материала, но большего объёма. Выясним, что от этого меняется.

Масса шара. Масса однородного тела равна произведению плотности на объём: $m=\rho V$ . Плотность та же, объём больше — масса нового шара больше.

Период. Период пружинного маятника

T=2\pi\sqrt{\dfrac mk}.

Пружина та же ( $$k$$ не изменилось), масса выросла — период увеличится (цифра $$1$$ ). Амплитуда на период пружинного маятника не влияет, поэтому оговорка о неизменной амплитуде ничего не меняет.

Частота. Частота — число колебаний в секунду, $\nu=\dfrac1T$ . Период увеличился, значит, частота уменьшится (цифра $$2$$ ).

Проверим себя. Тяжёлый груз на той же пружине раскачивается медленнее — колебания реже, каждое длится дольше. Это согласуется с обоими ответами.

Ответ

Другие задания по теме «Механические Колебания» (8)