Задание 6 ЕГЭ по физике · задача AEDF70
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
Железный сплошной шарик совершает малые свободные колебания на лёгкой нерастяжимой нити. Затем этот шарик заменили на сплошной алюминиевый шарик такого же диаметра. Амплитуда колебаний в обоих случаях одинакова. Как при этом изменятся частота колебаний и максимальная кинетическая энергия шарика? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Частота колебаний шарика | Максимальная кинетическая энергия шарика |
Показать ответ и разбор
Ответ: 32
Разбор
Частота колебаний маятника определяется формулой ω = √(g/L), где L — длина нити до центра шарика. Она не зависит от массы шарика. Диаметр одинаковый, значит, эффективная длина L остаётся той же. Поэтому частота не изменится — выбираем 3.
Максимальная кинетическая энергия в нижней точке равна убыли потенциальной энергии: Eк max = mgL(1 − cosθmax). Амплитуда (угол θmax) одинакова, L тоже. Значит, Eк max прямо пропорциональна массе m. Алюминий легче железа при том же объёме, поэтому максимальная кинетическая энергия уменьшится — выбираем 2.
Максимальная кинетическая энергия в нижней точке равна убыли потенциальной энергии: Eк max = mgL(1 − cosθmax). Амплитуда (угол θmax) одинакова, L тоже. Значит, Eк max прямо пропорциональна массе m. Алюминий легче железа при том же объёме, поэтому максимальная кинетическая энергия уменьшится — выбираем 2.