
На рисунке представлены графики зависимости смещения х от времени t при колебаниях двух математических маятников.
| |
Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
| 1) | Частота колебаний первого маятника в 2 раза больше частоты колебаний второго маятника. | |
| 2) | Маятники совершают колебания с одинаковой амплитудой. | |
| 3) | Период колебаний первого маятника в 2 раза больше периода колебаний второго маятника. | |
| 4) | Длина нити первого маятника меньше длины нити второго маятника. | |
| 5) | Первый маятник совершает затухающие колебания. |
Решение.
Это задание ещё не решено, приводим решение прототипа.
На рисунке представлены графики зависимости смещения x грузов от времени t при колебаниях двух математических маятников. Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.
1) Амплитуда колебаний первого маятника в 2 раза больше амплитуды колебаний второго маятника.
2) Маятники совершают колебания с одинаковой частотой.
3) Длина нити второго маятника меньше длины нити первого маятника.
4) Период колебаний второго маятника в 2 раза больше.
5) Колебания маятников являются затухающими.
Из графиков мы видим, что амплитуда (максимальное отклонение от нуля по шкале x) колебаний первого маятника равна 2 единицы по оси x, период равен 4 единицы по оси t. Для второго маятника амплитуда равна 1 единица по оси x, период равен 8 единиц по оси t. Рассмотрим все предложенные утверждения и выберем верные:
1) Амплитуда колебаний первого маятника в 2 раза больше амплитуды колебаний второго маятника — утверждение верно;
2) Маятники совершают колебания с одинаковой частотой. Частота определяется по формуле
где T — это период колебаний. Так как периоды колебаний первого и второго маятников разные, то и частоты будут отличаться, следовательно, исходное утверждение неверно;
3) Длина нити второго маятника меньше длины нити первого маятника. Период колебаний математического маятника определяется по следующей формуле:
где l — длина нити маятника, g — ускорение свободного падения. Таким образом, более длинная нить будет соответствовать большему периоду колебаний. Период колебаний второго маятника больше, чем период колебаний первого, следовательно, нить второго длиннее. То есть, исходное утверждение неверно;
4) Период колебаний второго маятника в 2 раза больше — утверждение верно;
5) Колебания маятников являются затухающими. Затухающие колебания характеризуются уменьшением амплитуды колебаний со временем. На представленных графиках амплитуда колебаний не изменяется, следовательно, они не являются затухающими. Утверждение неверно.
Ответ: 14.

