Задание 4 ЕГЭ по физике · задача D2EF85

Тема: 1.5 Механические колебания и волны · 1 балл · ответ подтверждён проверкой ФИПИ

Груз массой 0,16 кг, подвешенный на пружине, совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Груз какой массой нужно подвесить вместо первого груза, чтобы частота свободных колебаний уменьшилась в 2 раза?

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 0,64 кг

Разбор

Частота свободных колебаний груза на пружине:
$f = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$,
где $k$ — жёсткость пружины, $m$ — масса. Частота обратно пропорциональна корню из массы: $f \propto \dfrac{1}{\sqrt{m}}$.

Нужно $f' = \dfrac{f}{2}$, значит $\sqrt{\dfrac{m}{m'}} = \dfrac{1}{2}$.

Возводим в квадрат: $\dfrac{m}{m'} = \dfrac{1}{4}$, откуда $m' = 4m$.

Подставляем: $m' = 4 \cdot 0{,}16 = 0{,}64$ кг.

Чтобы частота уменьшилась вдвое, нужен груз массой 0,64 кг.
← Предыдущая задачаВсе задачи №4 (66)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 4 →