Задание 20 ЕГЭ по физике · задача FA9CF6

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

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от массы груза. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование? Грузы сплошные. Запишите в ответе номера выбранных маятников.

№ маятника Жёсткость пружины, Н/м Объём груза, см 3 Материал, из которого сделан груз
1 40 30 алюминий
2 60 60 алюминий
3 40 30 медь
4 10 30 алюминий
5 10 60 медь
Решить в тренажёре с автопроверкой →
Показать ответ и разбор
Ответ: 13 (номера 1 и 3)

Разбор

Чтобы обнаружить, как период колебаний пружинного маятника зависит именно от массы груза, нужно оставить жёсткость пружины неизменной и поменять только массу. Период даётся формулой $T = 2\pi \sqrt{m/k}$, поэтому при постоянном k изменение m напрямую покажет зависимость.

Смотрим таблицу: одинаковая жёсткость $k = 40$ Н/м только у маятников 1 и 3. У них одинаковый объём груза, но разные материалы — алюминий и медь. Плотность меди больше, значит, масса груза у маятника 3 будет больше, чем у маятника 1. Все остальные маятники либо имеют другую жёсткость, либо не позволяют сравнить только массу.

Берём маятники 1 и 3 — и можно проводить измерения.
← 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 →