Задача 5A0F7E из банка ФИПИ · задание 12 ОГЭ по физике
Пружинный маятник совершает незатухающие гармонические колебания между точками А и В (см. рисунок). Точка О соответствует положению равновесия маятника. Как изменяются скорость бруска и потенциальная энергия пружины маятника при переходе из точки О в точку А?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
| 1) | увеличивается |
| 2) | уменьшается |
| 3) | не изменяется |
Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.
| Скорость бруска | Потенциальная энергия пружины |
|
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 21
Разбор
💡 Сначала разберёмся, что вообще происходит. Брусок качается на пружине между точками А и В, а точка О — это середина, где пружина не сжата и не растянута (положение равновесия). Именно в О брусок «проносится» быстрее всего, а в крайних точках А и В на миг замирает.
Теперь смотрим на переход из О в А. Брусок уходит от середины к краю — пружина начинает сжиматься (её деформируют всё сильнее).
Скорость бруска. В точке О скорость самая большая, ведь вся энергия здесь «живая» — движение. По мере приближения к А брусок тормозит, потому что пружина тянет его обратно к середине. В самой точке А он на мгновение останавливается. Значит, скорость уменьшается → цифра 2.
Потенциальная энергия пружины. Это энергия, «запасённая» в сжатой или растянутой пружине — как в сжатой пружинке игрушки, которая потом выстреливает. В точке О пружина не деформирована, запас равен нулю. Чем ближе к А, тем сильнее сжатие — тем больше запас. Значит, потенциальная энергия увеличивается → цифра 1.
⚠️ Частая ошибка — решить, что раз брусок «движется к А», то скорость растёт. Нет: быстрее всего он летит в середине, а к краям всегда замедляется. И ещё: энергия не исчезает, она просто переходит из кинетической (движение) в потенциальную (сжатие пружины) — как качели, которые в верхней точке замирают, а внизу разгоняются.
Заполняем таблицу: скорость — 2, потенциальная энергия пружины — 1.
Отлично разобрались с этим переходом энергии. 🙂
✅ Ответ: 21