Задание 20 ЕГЭ по физике · задача ce40FF
Ученик изучает свободные колебания пружинного маятника. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику для того, чтобы на опыте выяснить, зависит ли частота свободных колебаний маятника от массы груза? Запишите в ответе номера выбранных маятников.
| маятника | Жёсткость пружины, Н/м | Объём груза, см 3 | Масса груза, г |
| 1 | 40 | 5 | 40 |
| 2 | 60 | 8 | 65 |
| 3 | 100 | 10 | 65 |
| 4 | 60 | 8 | 80 |
| 5 | 40 | 10 | 40 |
Показать ответ и разбор
Ответ: 24 (номера 2 и 4)
Разбор
Для свободных колебаний пружинного маятника частота определяется формулой $\nu = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}},$ где $k$ — жёсткость пружины, $m$ — масса груза.
Чтобы опытно выяснить, зависит ли частота от массы груза, нужно применить метод контроля: жёсткость пружины должна быть одинаковой, а масса груза — разной. Тогда единственное различие в опыте будет связано именно с массой.
Смотрим таблицу: одинаковую жёсткость $60$ Н/м имеют маятники №2 и №4.
При этом их массы различаются: у №2 масса $65$ г, у №4 масса $80$ г. Значит, именно эту пару нужно выбрать для исследования зависимости частоты от массы груза.
Ответ: 24.
Чтобы опытно выяснить, зависит ли частота от массы груза, нужно применить метод контроля: жёсткость пружины должна быть одинаковой, а масса груза — разной. Тогда единственное различие в опыте будет связано именно с массой.
Смотрим таблицу: одинаковую жёсткость $60$ Н/м имеют маятники №2 и №4.
При этом их массы различаются: у №2 масса $65$ г, у №4 масса $80$ г. Значит, именно эту пару нужно выбрать для исследования зависимости частоты от массы груза.
Ответ: 24.