Задание 20 ЕГЭ по физике · задача F6D2D9

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

№  маятника

Длина маятника

Объём шарика

Материал, из которого сделан шарик

1

2,0 м

8 см 3

алюминий

2

0,5 м

5 см 3

алюминий

3

1,0 м

5 см 3

сталь

4

1,5 м

8 см 3

алюминий

5

1,0 м

5 см 3

алюминий

Ученик изучает свободные колебания нитяного маятника. В его распоряжении имеется пять маятников, характеристики которых указаны в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте выяснить, зависит ли период свободных колебаний маятника от массы шарика? Шарики сплошные. Запишите в ответе номера выбранных маятников.

Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 35 (номера 3 и 5)

Разбор

Чтобы выяснить, зависит ли период колебаний маятника от массы шарика, нужно сравнить периоды у маятников с одинаковой длиной нити, но разной массой шарика. Период нитяного маятника определяется формулой $T = 2\pi\sqrt{L/g}$ и не зависит от массы, если длина одинакова.

Смотрим таблицу: маятники 3 и 5 имеют одинаковую длину $L = 1,0$ м и одинаковый объём шарика 5 см$^{3}$, но сделаны из разных материалов (сталь и алюминий). Плотность стали больше, чем алюминия, значит, масса шарика у маятника 3 больше, чем у маятника 5.

Все остальные маятники отличаются длиной, поэтому их брать нельзя — мы не сможем отделить влияние длины от влияния массы.

Таким образом, берём маятники 3 и 5: измеряем периоды, сравниваем. Если периоды одинаковые — значит, от массы не зависит.
← Предыдущая задачаВсе задачи №20 (73)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 20 →