На рисунке изображен пружинный маятник и обозначено его положение равновесия (ПР). В момент времени t0 = 0 груз маятника начинает совершать гармонические колебания, стартуя без начальной скорости из точки с координатой x.
Установите соответствие между графиками, изображенными на следующих рисунках, и физическими величинами, зависимости которых от времени t эти графики представляют. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
А)
Б)
1) кинетическая энергия шарика
2) модуль скорости шарика
3) модуль смещения шарика
4) потенциальная энергия пружины
| A | Б |
В начальный момент времени модуль смещения шарика и потенциальная энергия пружины не равны нулю, поэтому приведенные графики не могут являться ни графиком смещения шарика, ни графиком потенциальной энергии пружины.
Скорость шарика изменяется по гармоническому закону: но при этом зависимость модуля скорости шарика будет представлять собой синусоиду, отрицательная часть которой отражена относительно оси времени.
Кинетическая энергия шарика квадратично зависит от скорости: Из приведенной формулы видно, что период колебаний кинетической энергии в два раза меньше периода колебаний скорости шарика.
Заметим, что на первом графике величина изменяется гармонически, следовательно, это кинетическая энергия шарика. Второй график представляет собой синусоиду с отраженной отрицательной частью, следовательно, это график модуля скорости шарика.
Ответ: 12.

