- Банк заданий
- Физика
- Задание 39918
Задание №39918 ЕГЭ по Физике
У вас есть маятник, который состоит из невесомой и нерастяжимой нити, на которой подвешен шарик. Шарик колеблется с частотой 6,25 Гц. Начальное положение шарика обозначено чёрным цветом. Выберите все верные утверждения и укажите их номера.
1) В момент времени t = 2 с кинетическая энергия минимальна.
2) Кинетическая энергия второй раз достигла минимума через t = 0,8 с.
3) Циклическая частота колебаний ω = 12,5π рад/с.
4) Потенциальная энергия в момент времени t = 3 с больше кинетической энергии.
5) Полная механическая энергия на протяжении опыта меняла своё значение.
Решение:
Период колебаний в данном случае определяется формулой 
То есть шарик возвращается в первоначальное положение за 0,16 секунды.
В момент прохождения шариком положения равновесия кинетическая энергия будет максимальна, а потенциальная энергия – минимальна. В точках максимального отклонения шарика будет максимальна потенциальна энергия, а кинетическая – минимальна. Полная механическая энергия при этом будет неизменной по закону сохранения полной механической энергии.
1) Верно, разделим время на период колебаний, чтобы понять, в какой фазе находится шарик: 
То есть, в момент времени t = 2 с шарик совершил 12 полных колебания и ещё одно наполовину. Тогда шарик находится в точке максимального отклонения, следовательно, кинетическая энергия минимальна.
2) Неверно, так как кинетическая энергия второй раз достигла минимума через половину периода t= 0,08 с.
3) Верно, циклическая частота в данном случае определяется по формуле 
4) Неверно, разделим время на период колебаний, чтобы понять, в какой фазе находится шарик:
То есть, в момент времени t = 3 с шарик совершил 18 полных колебания и ещё одно на 3/4. Тогда шарик проходит положения равновесия, следовательно, кинетическая энергия максимальна, а потенциальная минимальна. Так как выполняется закон сохранения полной механической энергии, то потенциальная энергия меньше кинетической.
5) Неверно, так как по закону сохранения полной механической энергии в изолированной системе, в которой действуют консервативные силы, полная механическая энергия остается неизменной.
Ответ: 13
Источник: NeoFamily