РЕШУ ЕГЭ — физика

Задания

Груз массой m свободно колеблется на пружине в горизонтальной плоскости. В начальный момент времени он проходит положение равновесия со скоростью $v ,$ и через четверть периода колебаний достигает положения максимального удаления. Модуль изменения полной механической энергии груза за это время равен

1)   $0$

2)   $дробь: числитель: m, знаменатель: v в квадрате конец дроби 2$

3)   $m v в квадрате$

4)   $2m v в квадрате$

Решение. При решении данной задачи необходимо обратить внимание, что нужно найти изменение энергии для груза, а не для системы груз  — пружина. Полная механическая энергия сохраняется только в замкнутой системе или в системе, на которую действуют силы, не совершающие работу. На груз действует пружина, которая совершает работу по его разгону и торможению, поэтому полная энергия груза изменяется.

Поскольку груз колеблется в горизонтальной плоскости, его потенциальная энергия не изменяется. Таким образом, изменение полной механической энергии груза будет равно изменению его кинетической энергии. В крайнем положении груз имеет нулевую скорость. Следовательно, изменение энергии равно $дробь: числитель: m v в квадрате , знаменатель: 2 конец дроби .$

Ответ: 2.

Примечание. Обратите внимание, что если бы груз колебался в вертикальной плоскости, то менялась бы не только его кинетическая, но и потенциальная энергия $mgh.$ А значит, ответ в задаче был бы другой. При этом было бы важно, в каком направлении за четверть периода сместился груз: в нижнее или в верхнее. Изменение потенциальной энергии в этих двух случаях будет разным.

№ п/п	№ задания	Ответ
1	716	2

Ключ