Вопрос:

Груз, подвешенный на пружину, совершает гармонические колебания в вертикальном направлении. В таблице представлены данные о положении груза относительно вертикальной оси Ох, направленной вверх, в различные моменты времени. Из приведенного ниже списка выберите два правильных утверждения 1. Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна. 2. Кинетическая энергия груза в момент времени 1,0 с максимальна. 3. Период колебания груза равен 1,0 с. 4. Амплитуда колебания груза равна А = 10 см. 5. Полная механическая энергия маятника, состоящего из груза и пружины, в момент времени 0,5 с минимальна.

Ответ:

Рассмотрим каждое утверждение.

  1. Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна. В момент времени 1,0 с координата груза равна 0. Следовательно, потенциальная энергия пружины в этот момент минимальна. Утверждение неверно.
  2. Кинетическая энергия груза в момент времени 1,0 с максимальна. В момент времени 1,0 с координата груза равна 0, то есть груз проходит положение равновесия, а значит, его скорость максимальна. Следовательно, кинетическая энергия груза в этот момент максимальна. Утверждение верно.
  3. Период колебания груза равен 1,0 с. По таблице видно, что координата груза повторяется через время 1,0 с (например, координата -9,5 см встречается при t = 0,4 с и t = 0,6 с). Но это не период, а половина периода. Значит, период равен 2*(0,6-0,4) = 0,2 с. Утверждение неверно.
  4. Амплитуда колебания груза равна А = 10 см. Из таблицы видно, что максимальное отклонение груза от положения равновесия (координата 0) составляет 10 см. Следовательно, амплитуда колебаний равна 10 см. Утверждение верно.
  5. Полная механическая энергия маятника, состоящего из груза и пружины, в момент времени 0,5 с минимальна. В момент времени 0,5 с координата груза равна -10 см, что является максимальным отклонением от положения равновесия. В этой точке скорость груза равна 0, а потенциальная энергия пружины максимальна. Следовательно, полная механическая энергия в этот момент максимальна. Утверждение неверно.

Таким образом, верные утверждения: 2 и 4.

Ответ: 2, 4

Смотреть решения всех заданий с листа
Подать жалобу Правообладателю