Задание 6

Механика: анализ процессов и применение законов · 86 заданий

Задание №6
№6
Шарик, брошенный горизонтально с высоты H с начальной скоростью V₀ за время t пролетел в горизонтальном направлении расстояние L (см. рисунок). Как из…
Свободное падение
Задание №6
№6
Космический исследовательский зонд обращается по круговой орбите вокруг Марса. В результате перехода на другую круговую орбиту центростремительное…
Закон всемирного тяготения
Задание №6
№6
После удара шайба начала скользить вверх по гладкой наклоннойи плоскости со скоростью v₀, как показано на рисунке, и в момент t = t₀ вернулась в исход…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
Камень подбросили вверх. Как меняются по мере подъёма ускорение камня и его потенциальная энергия? Сопротивление воздуха не учитывать. Для каждой вели…
Свободное падение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Оx, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
После удара момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью (v)₀, как показано на рисунке. В мо…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
Ученик исследовал движение бруска по наклонной плоскости. Он определил, что брусок, начиная движение из состояния покоя, проходит 20 см с ускорением 1…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
B момент времени t = 0 мяч брошен вверх с поверхности Земли со скоростью v₀, как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением вр…
Свободное падение
Задание №6
№6
На рисунке показан график зависимости координаты х тела, движущегося вдоль оси Ох, от времени t (парабола). Графики А и Б представляют собой зависимос…
Равноускоренное прямолинейное движение
Задание №6
№6
После удара в момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью (v)₀, как показано на рисунке. В…
Закон изменения и сохранения механической энергии
Задание №6
№6
После удара в момент t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью v₀, как показано на рисунке, и в момент в…
Равноускоренное прямолинейное движение

Задание №6 — Математический и пружинный маятник

Груз, подвешенный к пружине жёсткостью k, совершает свободные вертикальные колебания с периодом T и амплитудой x₀. Что произойдёт с частотой колебаний и максимальной скоростью груза, если при неизменной амплитуде колебаний использовать пружину меньшей жёсткости?

Для каждой величины определите соответствующий характер её изменения:

1) увеличится
2) уменьшится
3) не изменится

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Правильный ответ

Пояснение

Дано: пружинный маятник; жёсткость пружины уменьшают: k₂ < k₁; амплитуда x₀ = const; масса груза m = const

Найти: характер изменения $\nu$ и $\upsilon_{max}$ - ?

Решение:
Период свободных колебаний пружинного маятника $T = 2 \pi \sqrt{\frac{m}{k}} ,$ поэтому частота
$\nu = \frac{1}{T} = \frac{1}{2 \pi} \sqrt{\frac{k}{m}}$
При уменьшении жёсткости пружины частота колебаний уменьшится — позиция 2.
Колебания гармонические, поэтому максимальная скорость груза
$\upsilon_{max} = \omega x_{0} = \sqrt{\frac{k}{m}} \cdot x_{0}$
Амплитуда по условию не меняется, а циклическая частота $\omega$ уменьшается вместе с k, поэтому максимальная скорость груза уменьшится — позиция 2.

Ответ: 22

Источник: ФИПИ