Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя (см. рис.). Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия маятника отсчитывается от положения равновесия. Из приведенного ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процесс колебания маятника.
1. Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 2 с после начала движения.
2. Через 0,5 с маятник первый раз вернется в положение 1.
3. При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия маятника остается неизменной.
4. Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 0,5 с после начала движения.
5. При движении из положения 3 в положение 2 модуль силы натяжения нити уменьшается.
Найдем период колебаний маятника:
1. Неверно. Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через половину периода, то есть через 1 с.
2. Неверно. Поскольку период колебаний маятника равен 2 с, то он вернется в положение 1 через 2 с.
3. Верно. Поскольку сопротивлением воздуха можно пренебречь, то выполняется закон сохранения энергии для колебательной системы, то есть полная механическая энергия маятника не меняется.
4. Верно. В положении 1 кинетическая энергия равна 0. Своего максимума она достигнет в первый раз через четверть периода, то есть через 0,5 с.
5. Неверно. Модуль силы натяжения нити максимален в положении равновесия. Следовательно, при движении из положения 3 в положение 2 модуль силы натяжения увеличивается.
Ответ: 34.
-------------
Дублирует задание № 35322.

