Задание №6 — Гармонические колебания материальной точки
Груз массой m, подвешенный на пружине, совершает гармонические колебания с периодом T и амплитудой x0. Что произойдет с максимальной потенциальной энергией пружины, периодом и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза? Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:
1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится
Запишите в ответ выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться
| ПЕРИОД КОЛЕБАНИЙ | ЧАСТОТА КОЛЕБАНИЙ | МАКСИМАЛЬНАЯ ПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ЭНЕРГИЯ ПРУЖИНЫ |
Правильный ответ
213
Пояснение
Решение:
Для определения периода колебаний воспользуемся выражением:
Анализ данной зависимости показывает, что при снижении массы груза значение периода будет сокращаться.
Поскольку частота колебаний является величиной, обратной периоду, её значение при уменьшении периода будет возрастать.
Предельное значение потенциальной энергии деформированной пружины вычисляется так:
Исходя из того, что амплитуда колебаний сохраняется прежней, изменение массы тела никак не повлияет на максимальную потенциальную энергию пружины.
Ответ: 213
Источник: ФИПИ