Задание №5 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы экспериментально исследовать зависимость одной физической величины от другой, необходимо использовать метод контролируемых параметров. Согласно этому методу:

1. Величина, влияние которой мы изучаем (в данном случае — жёсткость пружины $k$), должна изменяться от опыта к опыту.
2. Все остальные параметры системы, которые могут повлиять на результат (в данном случае — масса груза $m$), должны оставаться неизменными (постоянными).

Проанализируем представленные на рисунке установки:
- Установка А: жёсткость $k$, масса груза $4m$ (четыре одинаковых блока).
- Установка Б: жёсткость $\frac{k}{2}$, масса груза $4m$ (четыре одинаковых блока).
- Установка В: жёсткость $\frac{k}{4}$, масса груза $1m$ (один блок).
- Установка Г: жёсткость $k$, масса груза $1m$ (один блок).

Нам нужно найти пару установок, где массы грузов одинаковы, а жёсткости пружин различаются:
- Сравним В и Г: в обеих установках подвешено по одному грузу (масса одинакова), но жёсткость пружины в установке В равна $\frac{k}{4}$, а в установке Г равна $k$. Это условие идеально подходит для исследования зависимости периода от жёсткости.

Проверим остальные варианты:
- А и В: разные массы и разные жёсткости (не подходит).
- А и Г: одинаковые жёсткости, но разные массы (это подошло бы для исследования зависимости от массы).
- Б и В: разные массы и разные жёсткости (не подходит).

Таким образом, искомая пара установок — В и Г.

Ответ: 4

Источник: ФИПИ