ЕГЭ Физика 5. Механика: анализ физических процессов Статика. Гидростатика. Механические колебания

5. Механика: анализ физических процессов: #201586

Задание #201586

Задание было решено верно

Задание было решено неверно

Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединен пружиной со стенкой. Груз смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает совершать колебания. В таблице приведены значения координаты $x$ груза в различные моменты времени $t$. Абсолютная погрешность измерения координаты составляет $0.1\,\text{см}$, времени — $0.1\,\text{с}.$ Выберите все верные утверждения.

УТВЕРЖДЕНИЯ:

$1.$ Период колебаний груза равен $1.6\,\text{с}.$
$2.$ Частота колебаний груза равна $1\,\text{Гц}.$
$3.$ В момент времени $1.2\,\text{с}$ потенциальная энергия пружины минимальна.
$4.$ В момент времени $0.8\,\text{с}$ ускорение груза максимально.
$5.$ Модуль силы упругости в момент $0.8\,\text{с}$ меньше, чем в момент $1.2\,\text{с}.$

$1.$ Период колебаний:
Полный цикл: от $t=0.0\,\text{с}$ $(x=4.0\,\text{см})$ до $t=1.6\,\text{с}$ $($возврат в $x=4.0\,\text{см}).$
Утверждение $1$ верно.

$2.$ Частота колебаний:
$$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{1.6} = 0.625\,\text{Гц}$$Утверждение $2$ неверно.

$3.$ Потенциальная энергия:
В $t=1.2\,\text{с}$ $(x=0)$ пружина недеформирована, $E_p = 0$ (минимум).
Утверждение $3$ верно.

$4.$ Ускорение:
В $t=0.8\,\text{с}$ $(x=-4.0\,\text{см}$ — амплитудное значение$)$ ускорение максимально:
$$a_{max} = \omega^2 A = \left(\frac{2\pi}{T}\right)^2 A$$Утверждение $4$ верно.

$5.$ Сила упругости:
По закону Гука $F = k|x|.$
В $t=0.8\,\text{с}$: $|x|=4.0\,\text{см}.$
В $t=1.2\,\text{с}$: $|x|=0\,\text{см}.$
Утверждение $5$ неверно.

Показать