Колебания математического маятника

ЕГЭ · Физика · Задание 5 · Колебания и волны

ПовышеннаяФИПИ5E23A7Несколько вариантов≈ 4 минутыОтвет сверен с ключом

Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол от положения равновесия в положение 1 и отпустили из состояния покоя. Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия маятника отсчитывается от положения равновесия. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процесс колебаний маятника.

Положения математического маятника: 1 — крайнее правое, 2 — положение равновесия, 3 — крайнее левое.

Условие как в банке ФИПИ — открыть и сверить

Выберите один или несколько правильных ответов.

Математический маятник с частотой свободных колебаний 0,5 Гц отклонили на небольшой угол
от положения равновесия в положение 1 и отпустили
из состояния покоя (см. рисунок). Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия маятника отсчитывается от положения равновесия. Из приведённого ниже списка выберите все верные утверждения, описывающие процесс колебаний маятника.

	1)	При движении из положения 3 в положение 2 модуль силы натяжения нити уменьшается.
	2)	Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 2 с после начала движения.
	3)	Через 0,5 с маятник первый раз вернётся в положение 1.
	4)	Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 0,5 с после начала движения.
	5)	При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия маятника остаётся неизменной.

Ваш ответ

Выберите все подходящие варианты — в банке их обычно два или три.

1При движении из положения 3 в положение 2 модуль силы натяжения нити уменьшается.2Потенциальная энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 2 с после начала движения.3Через 0,5 с маятник первый раз вернётся в положение 1.4Кинетическая энергия маятника в первый раз достигнет своего максимума через 0,5 с после начала движения.5При движении из положения 2 в положение 3 полная механическая энергия маятника остаётся неизменной.

Не выходит — подсказку

3 уровня: от лёгкого толчка до почти готового решения. Следующий открывается, когда прочитан предыдущий, — чтобы не перепрыгнуть сразу к ответу.

1Мягкая — с чего смотретьуровень 1 из 3

Найдите период колебаний по частоте и определите, какую долю периода занимает движение от крайнего положения до положения равновесия.

2Наводящая — какие числа считатьуровень 2 из 3

Период $T = \dfrac{1}{\nu}$. В крайних положениях потенциальная энергия максимальна, а в положении равновесия кинетическая энергия максимальна.

3Прямая — фактически решениеуровень 3 из 3

$T = 2\ \text{с}$; из положения 1 до положения равновесия маятник доходит за $T/4 = 0{,}5\ \text{с}$, а возвращается в положение 1 через $T = 2\ \text{с}$.

Всё равно не складывается?Полное решение с обоснованием каждого шага — на отдельной странице.

Открыть решение

ПредыдущаяГармонические колебания грузаСледующаяКолебания математического маятника

Задание 5 ЕГЭ, физика