Решение: Колебания двух маятников
На рисунке представлены графики зависимости смещения $x$ от времени $t$ при колебаниях двух математических маятников. Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных и укажите их номера.
Решение по шагам
4 шагаПри гармонических колебаниях максимальная кинетическая энергия достигается в положении равновесия, где скорость максимальна, а смещение равно нулю.
$$E_{k\,\max}=\frac{mv_{\max}^2}{2}$$В точке Б оба маятника проходят положение равновесия. Следовательно, оба имеют максимальную скорость и максимальную кинетическую энергию. Утверждение 2 верно.
При перемещении маятника 2 из точки А в точку Б его смещение уменьшается до нуля. Потенциальная энергия уменьшается, а кинетическая возрастает. Утверждение 4 верно.
В точке Д маятник 1 находится не в положении равновесия, поэтому его скорость не максимальна. Колебания не являются затухающими, так как амплитуда графиков не уменьшается. Периоды маятников различаются.
Где здесь ошибаются
Путать крайнее положение с положением равновесия.
Считать, что максимальная кинетическая энергия достигается при максимальном смещении.
Определять период по амплитуде, а не по промежутку времени между одинаковыми фазовыми состояниями.