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 4 № 9048

Груз, закреплённый на лёгкой пружине жёсткостью 200 Н/м, совершает вертикальные колебания. На рисунке изображены графики зависимости смещения x груза от времени t и проекции Vx скорости груза от времени. Определите, чему равна масса груза. Ответ выразите в кг.

Решение.

1 способ

Груз совершает гармонические колебания, его координата меняется по закону:

 

 

где — период колебаний. Скорость — это производная по времени от координаты:

 

 

Тогда:

 

 

2 способ:

При колебаниях кинетическая энергия груза переходит в потенциальную энергию и обратно. Максимальная кинетическая энергия равна максимальной потенциальной:

 

 

Ответ: 0,5.

Источник: Тренировочная работа по физике 28.04.2017, вариант ФИ10503
Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.1 Гармонические колебания. Амплитуда и фаза колебаний. Кинематическое описание
Спрятать решение · · Видеокурс ·
Ирина Леонидовна Бочарова 14.04.2019 18:34

В этой задаче стоило бы или оставить первый способ, или заменить вертикальный маятник на горизонтальный, т.к. при применении закона сохранения энергии не учли потенциальную энергию груза.

Антон

В положении равновесия пружина растянута на Координата положения равновесия принята за 0. Потенциальная энергия пружины зависит от координаты как потенциальная энергия груза — Полная потенциальная энергия определена с точностью до константы: Выберем её такой, чтобы потенциальная энергия в положении равновесия была равна нулю:

 

 

Тогда для потенциальной энергии получаем: