Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип Д6 B6 № 5204
i

Мас­сив­ный груз, под­ве­шен­ный к по­тол­ку на пру­жи­не, со­вер­ша­ет вер­ти­каль­ные сво­бод­ные ко­ле­ба­ния. Пру­жи­на все время оста­ет­ся рас­тя­ну­той. Как ведет себя по­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны, ки­не­ти­че­ская энер­гия груза, его по­тен­ци­аль­ная энер­гия в поле тя­же­сти, когда груз дви­жет­ся вниз 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 энер­гия

груза

По­тен­ци­аль­ная энер­гия

груза в поле тя­же­сти

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

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

Для вер­ти­каль­но­го ма­ят­ни­ка важно раз­ли­чать по­тен­ци­аль­ную энер­гию груза (mgh) и по­тен­ци­аль­ную энер­гию пру­жи­ны  левая круг­лая скоб­ка дробь: чис­ли­тель: k\Delta x в квад­ра­те , зна­ме­на­тель: 2 конец дроби пра­вая круг­лая скоб­ка . 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 вниз, по­тен­ци­аль­ная энер­гия груза умень­ша­ет­ся. Пру­жи­на же, по усло­вию, все время оста­ет­ся рас­тя­ну­той. Сле­до­ва­тель­но, когда груз дви­га­ет­ся вниз, ее де­фор­ма­ция уве­ли­чи­ва­ет­ся, а зна­чит, уве­ли­чи­ва­ет­ся и по­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны.

 

Ответ: 112.

 

При­ме­ча­ние.

При опре­де­ле­нии по­тен­ци­аль­ной энер­гии пру­жи­ны нужно об­ра­тить вни­ма­ние на тот факт, что она все время рас­тя­ну­та, и в по­ло­же­нии рав­но­ве­сия по­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны не равна нулю.

Источник: ЕГЭ по фи­зи­ке 06.06.2013. Ос­нов­ная волна. Урал. Ва­ри­ант 3
Раздел кодификатора ФИПИ/Решу ЕГЭ: 1.5.1 Гар­мо­ни­че­ские ко­ле­ба­ния. Ам­пли­ту­да и фаза ко­ле­ба­ний. Ки­не­ма­ти­че­ское опи­са­ние
Павел Иевлев 01.06.2014 12:10

Текст ре­ше­ния за­да­чи не со­от­вет­ству­ет пра­виль­но­му от­ве­ту. Ци­ти­рую: "Ясно, что при дви­же­нии вниз, по­тен­ци­аль­ная энер­гия груза умень­ша­ет­ся."

 

Во­про­сы по по­ряд­ку:

1) По­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны

2) Ки­не­ти­че­ская энер­гия груза

3) По­тен­ци­аль­ная энер­гия груза в поле тя­же­сти

 

"Пра­виль­ный ответ: 112".

1) уве­ли­чи­ва­ет­ся

2) умень­ша­ет­ся

3) не из­ме­ня­ет­ся

Сергей Тигольских

Пру­жи­на всё время остаётся рас­тя­ну­той.

Петя Гурьев 12.02.2016 22:22

На­при­мер в за­да­че №4680 (за­да­ние 6 №24) со­глас­но ло­ги­ке по­яс­не­ний к этой за­да­че умень­ша­ет­ся де­фор­ма­ция пру­жи­ны,сле­до­ва­тель­но умень­ша­ет­ся и по­тен­ци­аль­ная энер­гия ;при­том в точке рав­но­ве­сия она тоже со­глас­но дан­но­му по­яс­не­нию не равна нулю.Но там она уве­ли­чи­ва­ет­ся ! Не могли бы вы объ­яс­нить мне как на­хо­дить по­тен­ци­аль­ную энер­гию пру­жи­ны раз­ных си­стем

Антон

При дви­же­нии вниз де­фор­ма­ция пру­жи­ны уве­ли­чи­ва­ет­ся. В по­ло­же­нии рав­но­ве­сия пру­жи­на де­фор­ми­ро­ва­на в от­ли­чие от за­да­чи № 4680, где в по­ло­же­нии рав­но­ве­сия пру­жи­на не­де­фор­ми­ро­ва­на.

михаил сомов 07.04.2016 21:01

Когда груз дви­жет­ся к по­ло­же­нию рав­но­ве­сия, по­тен­ци­аль­ная энер­гия пру­жи­ны умень­ша­ет­ся

Антон

При дви­же­нии вниз де­фор­ма­ция пру­жи­ны уве­ли­чи­ва­ет­ся. В по­ло­же­нии рав­но­ве­сия пру­жи­на де­фор­ми­ро­ва­на.