Самообразование
Главная > 2018: ЕГЭ, ОГЭ Математика, Физика, Русский язык > ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Типовые экзаменационные варианты.

Вариант 1. Задание 5. ЕГЭ 2018. Физика. Демидова М. Ю. 30 вариантов. Решение

Задание 5. Шарик, прикреплённый к пружине, совершает гармонические колебания вдоль горизонтальной оси Ох. В таблице представлены данные о его положении в различные моменты времени.

t, с

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

1,3

1,4

1,5

1,6

x, мм

0

5

9

12

14

15

14

12

9

5

0

-5

-9

-12

-14

-15

-14

Из приведённого ниже списка выберите два правильных утверждения, описывающих этот процесс.

1) Амплитуда колебаний шарика равна 1,5 см.

2) Период колебаний шарика равен 1,0 с.

3) Потенциальная энергия пружины в момент времени 1,5 с максимальна.

4) Кинетическая энергия шарика в момент времени 1,0 с минимальна.

5) Полная механическая энергия маятника, состоящего из шарика и пружины, в момент времени 1,5 с минимальна.

Решение.

1) Амплитуда колебаний – это максимальное отклонение шарика от точки равновесия. В данном случае шарик колеблется относительно оси Ox и его максимальное отклонение относительно этой оси составляет 15 мм, то есть 1,5 см.

2) Период колебаний – это время одного полного колебания. При полном колебании шарик пройдет сначала в положительную область, а затем, в отрицательную область и завершит его при значении x = 0. Так как колебание гармоническое, то половина периода – это время между двумя соседними значениями x = 0 и составляет 1 с. Следовательно, одно полное колебание равно 2 с.

3) Потенциальная энергия пружины максимальна в момент ее полного сжатия. Так как уровень x=0 равновесный, то при x < 0 пружина начинает сжиматься и достигает максимального сжатия (а значит и потенциальной энергии) при x = -15 мм, то есть при t = 1,5 с.

4) Кинетическая энергия шарика минимальна при скорости шарика равной 0. Это происходит в точках его максимального отклонения от уровня равновесия x = 0. А в самой точке x = 0 скорость шарика максимальна, соответственно, максимальна и его кинетическая энергия. В момент времени t = 1 с, шарик имеет значение x = 0, что соответствует максимальной кинетической энергии.

5) Полная механическая энергия шарика равна сумме его кинетической и потенциальной энергий и постоянна в процессе колебаний.

Ответ: 13.

Автор: С.М. Балакирев
Формат книги: pdf
Дата написания: 2017 г.
Объем: 70 стр.

Другие задания варианта:

Темы раздела