Задание 6 ЕГЭ по физике · задача C357C5
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
| Потенциальная энергия пружины | Потенциальная энергия груза в поле тяжести |
Массивный груз, подвешенный к потолку на невесомой пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведут себя потенциальная энергия пружины и потенциальная энергия груза в поле тяжести, когда груз движется вверх от положения равновесия? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения: Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
Показать ответ и разбор
Ответ: 21
Разбор
Когда груз движется вверх от положения равновесия, пружина сжимается (растяжение уменьшается), поэтому её потенциальная энергия уменьшается (2).
При этом высота груза увеличивается, значит, его потенциальная энергия в поле тяжести увеличивается (1).
В положении равновесия $k\Delta x = mg$. При смещении вверх на $\Delta h$ растяжение пружины становится $\Delta x − \Delta h$, и упругая энергия падает: $U_{\text{пруж}}=$ ½$k(\Delta x − \Delta h)^{2}$. Гравитационная энергия груза растёт на $mg\Delta h$.
При этом высота груза увеличивается, значит, его потенциальная энергия в поле тяжести увеличивается (1).
В положении равновесия $k\Delta x = mg$. При смещении вверх на $\Delta h$ растяжение пружины становится $\Delta x − \Delta h$, и упругая энергия падает: $U_{\text{пруж}}=$ ½$k(\Delta x − \Delta h)^{2}$. Гравитационная энергия груза растёт на $mg\Delta h$.