Пружинный маятник может совершать вынужденные колебания. В таблице приведена экспериментально полученная зависимость амплитуды A установившихся вынужденных гармонических колебаний груза маятника от циклической частоты на которой происходят эти колебания.
| 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | |
| A, см | 8,5 | 9,5 | 11,8 | 17,5 | 46,3 | 42,1 | 13,3 | 7,4 | 4,9 |
Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице. Циклическая частота измеряется очень точно, абсолютная погрешность измерения амплитуды составляет 1 мм.
1. При увеличении циклической частоты амплитуда установившихся вынужденных колебаний груза маятника все время уменьшается.
2. При увеличении циклической частоты колебаний запас механической энергии системы все время возрастает.
3. Резонансное значение амплитуды колебаний груза маятника наблюдается при величине циклической частоты, которая лежит
4. При циклической частоте 18 рад/c максимальное значение модуля ускорения груза маятника меньше, чем при частоте
5. При циклической частоте 8 рад/c максимальное значение модуля ускорения груза маятника составляет приблизительно
1) Неверно. Из таблицы следует, что при увеличении циклической частоты амплитуда колебаний маятника сначала увеличивается, а затем уменьшается.
2) Неверно. Полная энергия зависит от амплитуды колебаний соответственно формуле Так как амплитуда колебаний сначала возрастает, а затем уменьшается, то и механическая энергия системы сначала возрастает, а затем убывает.
3) Верно. При резонансе амплитуда колебаний имеет максимальное значение. Следовательно, резонансное значение амплитуды наблюдается при величине циклической частоты, которая лежит между 8 рад/с и 11 рад/с.
4) Неверно. Модуль максимального ускорения находится по формуле При циклической частоте 18 рад/с он равен
при циклической частоте 2 рад/с:
5) Верно. Максимальное значение модуля ускорения маятника при циклической частоте 8 рад/с равно
Ответ: 35.

