СДАМ ГИА: РЕШУ ЕГЭ
Образовательный портал для подготовки к экзаменам
Физика
≡ физика
сайты - меню - вход - новости


Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание 5 № 8987

Груз, подвешенный на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные колебания. На рисунке изображены графики зависимости смещения груза x и проекции скорости груза Vx от времени t.

На основании анализа приведённых графиков, выберите два верных утверждения и укажите в ответе их номера.

1) Круговая частота ω колебаний груза равна 20 рад/с.

2) Период колебаний груза равен (10/π) с.

3) Максимальное ускорение груза равно по модулю 80 см/с2.

4) Масса груза равна 1 кг.

5) Максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна 202,5 мДж.

Решение.

Груз совершает гармонические колебания, а значит, координата его положения меняется следующим образом:

Скорость груза — это производная координаты по времени:

Отсюда получаем, что круговая частота колебаний равна 20 рад/с, а значит, утверждение 1 верно.

Так как то период колебаний груза равен а значит, утверждение 2 неверно.

Ускорение груза — это производная по времени от скорости груза:

Отсюда максимальное ускорение а значит, утверждение 3 неверно.

Период колебаний пружинного маятника связан с массой груза по формуле:

а значит, утверждение 4 неверно.

В положении равновесия растяжение пружины составляет При колебаниях максимальное растяжение равно и, значит, максимальная потенциальная энергия упругой деформации пружины равна:

а значит, утверждение 5 верно.

 

Ответ: 15.

Источник: Тренировочная работа по физике 21.03.2017, вариант ФИ10404
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.1 Гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний. Кинематическое описание
Спрятать решение · ·
Александр Подаруев 06.06.2018 18:18

Добрый день. Разве максимальная потенциальная энергия не во время максимального отклонения от положения равновесия т.е. (Амплитуда). Если приравнять вашу максимальную потенциальную энергию с макс. кинетической, то масса тела получиться 0,81 кг., а не 0,5 как в вашем решении.

Антон

Если в положении равновесия потенциальная энергия не равна нулю, то максимальная потенциальная энергия не равна максимальной кинетической энергии. Сохраняется полная механическая энергия.

В положении равновесия ():

 

 

В положении максимального отклонения ():

 

 

При этом