РУҚА
C72444

Решение: Анализ гармонических колебаний

ЕГЭ · Физика · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИНесколько вариантов≈ 4 минутыРазбор в 5 шаговОтвет сверен с ключом
Условие

В таблице представлены данные о положении шарика, прикреплённого к пружине и совершающего незатухающие колебания вдоль горизонтальной оси $Ox$, в различные моменты времени. Из приведённых утверждений выберите все верные.

$t$, с0,00,20,40,60,81,01,21,41,61,82,02,22,42,62,83,03,2
$x$, мм0591214151412950−5−9−12−14−15−14
Положение шарика в различные моменты времени
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

5 шагов
1

Из таблицы видно, что максимальное по модулю смещение шарика равно $15$ мм. Следовательно, амплитуда колебаний равна $15$ мм.

$$A = |x|_{\max} = 15\ \text{мм}$$
2

Состояние $x=0$ повторяется через $2{,}0$ с: например, при $t=0$ и $t=2{,}0$ с. Поэтому период колебаний равен $2{,}0$ с.

3

В момент $t=3{,}0$ с координата равна $-15$ мм, то есть шарик находится в крайнем положении. Потенциальная энергия пружины максимальна, а не минимальна.

4

В момент $t=1{,}0$ с координата равна $15$ мм, поэтому скорость шарика равна нулю, а кинетическая энергия минимальна.

Колебания незатухающие, поэтому потерь механической энергии нет и полная механическая энергия системы остаётся постоянной.

Ответ
45
45
так ответ выглядит в бланке

Где здесь ошибаются

Путать амплитуду с размахом колебаний.

Считать потенциальную энергию минимальной в крайнем положении.

Считать кинетическую энергию максимальной при максимальном смещении.

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

Как решать задачи по теме «Колебания и волны»

Разбор этой задачи разложен на 5 шагов: 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.