Задание 6 ЕГЭ по физике · задача DF724F
| 1) | увеличится |
| 2) | уменьшится |
| 3) | не изменится |
| Частота свободных колебаний груза | Максимальная скорость груза |
Подвешенный на пружине груз совершает свободные вертикальные гармонические колебания. Пружину заменили на другую, жёсткость которой больше, оставив массу груза и амплитуду колебаний неизменными. Как при этом изменятся частота свободных колебаний груза и его максимальная скорость? 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: 11
Разбор
Частота свободных колебаний.
Период колебаний груза на пружине $T = 2\pi\sqrt{m/k}$, а частота обратна периоду: $\nu = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$.
Жёсткость $k$ растёт, масса $m$ прежняя — значит отношение $k/m$ под корнем увеличивается, и частота увеличивается. Выбираем цифру 1.
Максимальная скорость груза.
При гармонических колебаниях $v_{\max} = A\omega$, где $\omega = \sqrt{k/m}$. Амплитуда $A$ не меняется, а $\omega$ растёт вместе с $k$, поэтому $v_{\max}$ тоже увеличивается. Выбираем цифру 1.
Итог: обе величины увеличиваются.
Период колебаний груза на пружине $T = 2\pi\sqrt{m/k}$, а частота обратна периоду: $\nu = \dfrac{1}{T} = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$.
Жёсткость $k$ растёт, масса $m$ прежняя — значит отношение $k/m$ под корнем увеличивается, и частота увеличивается. Выбираем цифру 1.
Максимальная скорость груза.
При гармонических колебаниях $v_{\max} = A\omega$, где $\omega = \sqrt{k/m}$. Амплитуда $A$ не меняется, а $\omega$ растёт вместе с $k$, поэтому $v_{\max}$ тоже увеличивается. Выбираем цифру 1.
Итог: обе величины увеличиваются.