Решение: Колебания двух маятников
На рисунке представлены графики зависимости смещения $x$ от времени $t$ при колебаниях двух математических маятников. Из предложенного перечня выберите два правильных утверждения.
Решение по шагам
4 шагаМаксимальная скорость и максимальная кинетическая энергия маятника достигаются при прохождении положения равновесия, где $x = 0$.
В точке Б оба маятника находятся в положении равновесия. Следовательно, их кинетическая энергия максимальна, поэтому утверждение 2 верно.
$$E_k = E_{k\,\max} \text{ при } x = 0$$При перемещении маятника 2 от точки А к точке Б его смещение уменьшается по модулю до нуля. Потенциальная энергия уменьшается, поэтому кинетическая энергия возрастает. Утверждение 4 верно.
В точке Д маятник 1 не находится в положении равновесия, поэтому его скорость не максимальна. Колебания не являются затухающими, так как амплитуда сохраняется. Периоды маятников различны: графики имеют разные интервалы между одинаковыми фазовыми состояниями.
Где здесь ошибаются
Считать, что максимальная скорость достигается в крайнем положении.
Путать амплитуду колебаний с периодом.
Определять кинетическую энергию только по величине смещения без учёта положения равновесия.