20
Решение: Зависимость периода от массы
ЕГЭ · Физика · Задание 20 · Колебания и волны
ПовышеннаяФИПИce40FFКороткий ответ≈ 3 минутыРазбор в 3 шагаОтвет сверен с ключом
Условие
Ученик изучает свободные колебания пружинного маятника. У него имеется пять пружинных маятников, характеристики которых приведены в таблице. Какие два маятника необходимо взять, чтобы на опыте выяснить, зависит ли частота свободных колебаний маятника от массы груза?
| № маятника | Жёсткость пружины, Н/м | Объём груза, см$^3$ | Масса груза, г |
|---|---|---|---|
| 1 | 40 | 5 | 40 |
| 2 | 60 | 8 | 65 |
| 3 | 100 | 10 | 65 |
| 4 | 60 | 8 | 80 |
| 5 | 40 | 10 | 40 |
Характеристики пружинных маятников
Дальше ответЕсли ещё решаете — начните с подсказок: они ведут к ответу, но не выдают его.
К подсказкамРешение по шагам
3 шага1
Чтобы проверить зависимость частоты от массы, нужно изменить только массу груза, сохранив остальные параметры одинаковыми.
$$\nu = \dfrac{1}{2\pi}\sqrt{\dfrac{k}{m}}$$2
Маятники 2 и 4 имеют одинаковые жёсткость пружины и объём груза, но разные массы.
$$k_2 = k_4 = 60\ \text{Н/м},\quad V_2 = V_4 = 8\ \text{см}^3,\quad m_2 \ne m_4$$Следовательно, для опыта необходимо взять маятники 2 и 4.
Ответ
24
24
так ответ выглядит в бланкеГде здесь ошибаются
Выбирают маятники с одинаковой массой, хотя для проверки зависимости массу нужно изменить.
Не учитывают необходимость сохранить одинаковыми жёсткость пружины и объём груза.