Задание 14. На рисунке представлен график зависимости потенциальной энергии математического маятника, совершающего гармонические колебания, от времени. Потенциальная энергия отсчитывалась от положения равновесия.
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Запишите в ответе их номера.
1) В момент времени t = 1,5 с кинетическая энергия маятника равна его потенциальной энергии.
2) В момент времени, соответствующий точке А на графике, кинетическая энергия маятника равна 3 Дж.
3) Потенциальная энергия маятника в момент времени, соответствующий точке Б на графике, равна 2 Дж.
4) Маятник совершает затухающие колебания.
5) Период колебаний маятника составляет 4 с.
Решение.
1)
В сумме потенциальная и кинетическая энергии дают постоянную величину,
называемую полной механической энергией: 
. Причем,
максимум 
Дж. Отсюда следует, что потенциальная
энергия будет равна кинетической, когда потенциальная уменьшится в 2 раза. Из
графика видим, что при t=1,5 с значение потенциальной энергии
равно 2 Дж, что ровно в 2 раза меньше его максимального значения в 4 Дж.
Значит, в этой точке 
.
2)
В точке А кинетическая энергия будет равна: 
Дж.
3) Потенциальная энергия в точке Б меньше 2 Дж.
4) Нет, маятник совершает гармонические незатухающие колебания, т.к. максимальные значения потенциальной энергии не уменьшаются.
5) Период колебаний T – это время одного полного колебания (в сек). Из графика видно, что половина колебания происходит за t=2 с, значит, период полного колебания составляет T=4 сек.
Ответ: 15
Другие задания:
Для наших пользователей доступны следующие материалы: