Задание 5 ЕГЭ по физике · задача 4ABFED
| 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 | |
| 5) | Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 3,0 с минимальна. |
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.
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.