СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
Физика
Cайты, меню, вход, новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 6 № 4959

Массивный груз, подвешенный к потолку на пружине, совершает вертикальные свободные колебания. Пружина всё время остаётся растянутой. Как ведёт себя потенциальная энергия пружины, кинетическая энергия груза, его потенциальная энергия в поле тяжести, когда груз движется вверх к положению равновесия?

 

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

 

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется

 

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

 

Потенциальная энергия

пружины

Кинетическая энергияПотенциальная энергия

груза в поле тяжести

Решение.

В положении равновесия скорость груза максимальна. Поэтому при движении вверх к положению равновесия, скорость груза увеличивается, а значит, увеличивается и кинетическая энергия.

Для вертикального маятника важно различать потенциальную энергию груза () и потенциальную энергию пружины Первая определяется изменением вертикальной координаты груза, вторая — деформацией пружины. При этом, поскольку в положении равновесия пружина растянута силой тяжести, действующей на груз, значение потенциальной энергии пружины в этом состоянии не обращается в нуль. Ясно, что при движении вверх, потенциальная энергия груза увеличивается. Пружина же, по условию, все время остается растянутой. Следовательно, когда груз двигается вверх, ее деформация уменьшается, а значит, уменьшается и потенциальная энергия пружины. Обратите внимание, что потенциальная энергия пружины продолжит уменьшаться и после того, как тело пройдет положение равновесия и начнет тормозить.

 

Ответ: 211.

Источник: ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 1., ЕГЭ по физике 06.06.2013. Основная волна. Урал. Вариант 5.
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.1 Гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний. Кинематическое описание
Спрятать решение · · Видеокурс ·
Татьяна Воробьева (Улан-Удэ) 09.03.2015 16:04

В начале решения сказано о том, что при движении вверх скорость груза увеличивается, а значит, увеличивается и кинетическая энергия. Затем опять "Ясно, что при дви­же­нии вверх, по­тен­ци­аль­ная энер­гия груза уве­ли­чи­ва­ет­ся. "

 

Так, что увеличивается? Потенциальная или кинетическая энергии?

Сергей Никифоров

Здравствуйте! Потенциальная энергия в поле силы тяжести увеличивается, потенциальная энергия пружины уменьшается. Кинетическая энергия растёт за счёт уменьшения потенциальной энергии пружины.