Задача A3830F из банка ФИПИ · задание 15 ОГЭ по физике
Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жёсткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указанных пар установок можно использовать для исследования зависимости периода колебаний маятника от массы подвешиваемого груза?
А и Г
Б и Г
Б и В
В и Г
Показать ответ и разбор
Ответ: 1
Разбор
💡 Чтобы исследовать, как период зависит от массы, надо менять только массу, а всё остальное оставить одинаковым. Период — это время одного полного колебания «туда и обратно».
У пружинного маятника период считается так:
T = 2π · корень из (m / k)
Здесь m — масса груза, k — жёсткость пружины (насколько пружина упругая: чем больше k, тем труднее её растянуть).
Значит, для честного опыта нужны две установки с одинаковой жёсткостью пружины, но с разным числом одинаковых грузов.
Смотрим:
- А: жёсткость k, 4 груза;
- Г: жёсткость k, 1 груз.
У них пружины одинаковой жёсткости, а масса разная: 4m и m. Это как раз то, что нужно.
⚠️ Частая ошибка — взять пару, где меняются и масса, и жёсткость. Тогда непонятно, из-за чего изменился период.
Здесь главное — сравнить только массу, не трогая пружину.
✅ Ответ: 1