Задание № 931 по физике: Механические колебания

Механические колебанияНесколько ответов · среднее

Груз массой 0,25 кг, подвешенный на пружине жёсткостью 100 Н/м, совершает гармонические колебания с амплитудой 5 см. Выберите верные утверждения о колебаниях груза.

  1. AМаксимальное ускорение груза равно 20 м/с²
  2. BМаксимальная скорость груза равна 1 м/с
  3. CПолная механическая энергия колебаний равна 0,25 Дж
  4. DЧастота колебаний равна 20 Гц
  5. EПериод колебаний равен 0,2 с
  6. FЦиклическая частота колебаний равна 20 рад/с
Показать ответ и разборСкрыть ответ и разбор

Верный ответ

  • AМаксимальное ускорение груза равно 20 м/с²
  • BМаксимальная скорость груза равна 1 м/с
  • FЦиклическая частота колебаний равна 20 рад/с

Разбор

Циклическая частота: ω=k/m=100/0,25=20\omega=\sqrt{k/m}=\sqrt{100/0{,}25}=20 рад/с, поэтому «Циклическая частота колебаний равна 20 рад/с» верно. Максимальная скорость: vmax=ωA=20⋅0,05=1v_{max}=\omega A=20\cdot0{,}05=1 м/с, значит «Максимальная скорость груза равна 1 м/с» верно. Максимальное ускорение: amax=ω2A=400⋅0,05=20a_{max}=\omega^2 A=400\cdot0{,}05=20 м/с², значит «Максимальное ускорение груза равно 20 м/с²» верно. Период T=2π/ω≈0,31T=2\pi/\omega\approx0{,}31 с, а не 0,2 с, поэтому «Период колебаний равен 0,2 с» неверно. Полная энергия E=kA2/2=100⋅0,0025/2=0,125E=kA^2/2=100\cdot0{,}0025/2=0{,}125 Дж; значение 0,25 Дж получается, если забыть множитель 1/2, поэтому «Полная механическая энергия колебаний равна 0,25 Дж» неверно. Частота ν=ω/2π≈3,2\nu=\omega/2\pi\approx3{,}2 Гц; 20 — это циклическая частота в рад/с, поэтому «Частота колебаний равна 20 Гц» неверно.

Ошибка в задании

Опишите ошибку в условии, вариантах или разборе. Не больше 1000 знаков.

Похожие задания по теме «Механические колебания»

Все 3 задания темы

Репетиторы по физике

Тренажёр

Потренируйте тему «Механические колебания»

3 задания по одному, с ответом и разбором сразу. Без лимита времени.

Свой пробник

Соберите пробник с таймером

Как на ЕНТ: 2 минуты на задание.

Сколько заданий