Задание 20 ЕГЭ по физике · задача BC6626
| маятника | Жёсткость пружины, Н/м | Объём груза, см 3 | Материал, из которого сделан груз |
| 1 | 40 | 30 | алюминий |
| 2 | 40 | 60 | алюминий |
| 3 | 60 | 30 | медь |
| 4 | 80 | 30 | алюминий |
| 5 | 60 | 60 | медь |
Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Запишите в таблицу номера выбранных маятников.
Показать ответ и разбор
Ответ: 14 (номера 1 и 4)
Разбор
Период пружинного маятника определяется формулой $T = 2\pi \sqrt{m/k}$. Чтобы исследовать зависимость периода именно от жёсткости пружины, нужно оставить массу груза неизменной и менять только k.
Масса груза равна $\rho\cdot V$. У маятников 1 и 4 одинаковый материал (алюминий) и одинаковый объём (30 см$^{3})$, значит, их массы равны. При этом жёсткости разные: 40 Н/м и 80 Н/м. Эти два маятника и нужно взять для эксперимента.
Все остальные пары либо имеют разную массу, либо не позволяют менять только жёсткость.
Масса груза равна $\rho\cdot V$. У маятников 1 и 4 одинаковый материал (алюминий) и одинаковый объём (30 см$^{3})$, значит, их массы равны. При этом жёсткости разные: 40 Н/м и 80 Н/м. Эти два маятника и нужно взять для эксперимента.
Все остальные пары либо имеют разную массу, либо не позволяют менять только жёсткость.