20

Решение: Зависимость периода от жёсткости

ЕГЭ · Физика · Задание 20 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИBC6626Короткий ответ≈ 2 минутыРазбор в 3 шагаОтвет сверен с ключом
Условие

Ученику необходимо на опыте обнаружить зависимость периода свободных колебаний пружинного маятника от жёсткости пружины. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять ученику, чтобы провести данное исследование?

№ маятникаЖёсткость пружины, Н/мОбъём груза, $\mathrm{см^3}$Материал, из которого сделан груз
14030алюминий
24060алюминий
36030медь
48030алюминий
56060медь
Характеристики пружинных маятников
Открыть задачу и решить самому
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкам

Решение по шагам

3 шага
1

Период свободных колебаний пружинного маятника зависит от массы груза и жёсткости пружины:

$$T = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}$$
2

Чтобы исследовать зависимость периода только от жёсткости пружины, масса грузов должна быть одинаковой. Это обеспечивается одинаковыми объёмом и материалом грузов.

У маятников 1 и 4 грузы изготовлены из алюминия и имеют объём $30\ \mathrm{см^3}$, поэтому их массы одинаковы. Жёсткости пружин различны: $40\ \mathrm{Н/м}$ и $80\ \mathrm{Н/м}$.

Ответ
14
14
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Выбирают маятники с одинаковой жёсткостью, хотя она должна изменяться.

Не учитывают, что для чистоты эксперимента масса грузов должна быть одинаковой.

Закрепить приёмВ теме «Колебания и волны» ещё 168 задач — с ответом и таким же разбором.
Тренироваться

Как решать задание 20 ЕГЭ, физика

Разбор этой задачи разложен на 3 шага: видно, откуда берётся каждое число и где теряется балл. Ответ приведён рядом с выкладками, а не вместо них.

Задача из темы «Колебания и волны»: в ней 169 задач, и у каждой есть такой же разбор. Регистрация не нужна.