Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д35 № 12854
i

Ма­лень­кий шарик при­креп­лен к од­но­му концу не­ве­со­мой пру­жи­ны. Дру­гой конец пру­жи­ны за­креп­лен на по­тол­ке. Шарик со­вер­ша­ет гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния вдоль вер­ти­ка­ли. На ри­сун­ках изоб­ра­же­ны гра­фи­ки за­ви­си­мо­стей от вре­ме­ни t ко­ор­ди­на­ты x ша­ри­ка и про­ек­ции его ско­ро­сти V на вер­ти­каль. Ось х на­прав­ле­на вер­ти­каль­но вниз.

Вы­бе­ри­те все вер­ные утвер­жде­ния на ос­но­ва­нии ана­ли­за пред­став­лен­ных гра­фи­ков.

 

1.  Пе­ри­од ко­ле­ба­ний ша­ри­ка равен 3π с.

2.  Шарик будет на­хо­дить­ся в точке с ко­ор­ди­на­той 0 см в мо­мент вре­ме­ни t  =  0,75π с.

3.  Уско­ре­ние ша­ри­ка равно нулю в мо­мент вре­ме­ни t  =  3π с.

4.  Ки­не­ти­че­ская энер­гия ша­ри­ка в мо­мент вре­ме­ни t  =  1,5π с равна нулю.

5.  По­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны в мо­мент вре­ме­ни t  =  6π c до­сти­га­ет мак­си­му­ма.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

1.  Из гра­фи­ков на­хо­дим ам­пли­ту­ду ко­ор­ди­на­ты x_м=3см (в дан­ном гра­фи­ке по­ло­же­ние рав­но­ве­сия пру­жи­ны будет на­хо­дить­ся в ко­ор­ди­на­те 1 см; сле­до­ва­тель­но, ам­пли­ту­ду ко­ле­ба­ний от­счи­ты­ва­ем не от 0, а от 1) и ам­пли­ту­ду ско­ро­сти V_м=2см/с. Они свя­за­ны со­от­но­ше­ни­ем V_м=\omega x_м, от­ку­да:

T= дробь: чис­ли­тель: 2 Пи , зна­ме­на­тель: \omega конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 2 Пи x_м, зна­ме­на­тель: V_м конец дроби =3 Пи с.

2.  0,75π со­став­ля­ет чет­верть пе­ри­о­да, зна­чит, в этот мо­мент шарик про­хо­дит по­ло­же­ние рав­но­ве­сия с ко­ор­ди­на­той 1 см.

3.  В мо­мент вре­ме­ни 3π, то есть через пе­ри­од, от­кло­не­ние ша­ри­ка от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия мак­си­маль­но, зна­чит, его уско­ре­ние по мо­ду­лю тоже мак­си­маль­но и не равно нулю.

4.  В мо­мент вре­ме­ни 1,5π, то есть через по­ло­ви­ну пе­ри­о­да, от­кло­не­ние ша­ри­ка от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия мак­си­маль­но, его ско­рость и ки­не­ти­че­ская энер­гия равны нулю.

5.  В мо­мент вре­ме­ни 6π, то есть через два пе­ри­о­да, от­кло­не­ние ша­ри­ка от по­ло­же­ния рав­но­ве­сия мак­си­маль­но, сле­до­ва­тель­но, де­фор­ма­ция пру­жи­ны мак­си­маль­на, вслед­ствие чего и по­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны мак­си­маль­на.

 

Ответ: 145.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

150 Дж


Аналоги к заданию № 12854: 12894 Все

Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.5.1 Гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния. Ам­пли­ту­да и фаза ко­ле­ба­ний. Ки­не­ма­ти­че­ское опи­са­ние