Задание 5 ЕГЭ по физике · задача 4ABFED

Тема: 1.5 Механические колебания и волны · 2 балла · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

t , с

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

2,0

2,2

2,4

2,6

2,8

3,0

3,2

х , мм

0

5

9

12

14

15

14

12

9

5

0

– 5

– 9

– 12

– 14

– 15

– 14

В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и колеблющегося вдоль горизонтальной оси Ох , в различные моменты времени. Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения и укажите их номера.

 1) 

Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,0 с максимальна.

 2) 

Период колебаний шарика равен 4,0 с.

 3) 

Кинетическая энергия шарика в момент времени 2,0 с минимальна.

 4) 

Амплитуда колебаний шарика равна 30 мм.

 5) 

Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с минимальна.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 12 (верны: 1, 2)

Разбор

Посмотрим на таблицу: в момент $t = 1,0$ с смещение максимально и равно +15 мм. Потенциальная энергия пружины $U = kx^{2}/2$ поэтому тоже максимальна — утверждение 1 верно.

Движение начинается в $x = 0$ при $t = 0$, достигает максимума в $t = 1,0$ с и снова проходит через $x = 0$ в $t = 2,0$ с, но уже в противоположную сторону. Полный период, когда картина повторяется, равен 4,0 с — утверждение 2 верно.

Амплитуда равна 15 мм, а не 30 мм, поэтому 4 неверно. В $t = 2,0$ с $x = 0$, значит кинетическая энергия максимальна, а не минимальна — 3 неверно. Полная механическая энергия в идеальной системе сохраняется и не может быть минимальной в отдельный момент — 5 неверно.

Правильные утверждения: 1 и 2.
← Предыдущая задачаВсе задачи №5 (79)Следующая задача →
Хочешь закрепить? В тренажёре — быстрые колоды по 5 задач этого номера с баллами по правилам ЕГЭ, подсказками ИИ и разбором ошибок. Тренировать задание 5 →