Задание №5 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для того чтобы экспериментально исследовать зависимость одной физической величины от другой, необходимо придерживаться метода научного познания, который называется «метод единственного различия».

1. Суть метода: Если мы хотим проверить, зависит ли период колебаний пружинного маятника $T$ от жёсткости пружины $k$, нам нужно выбрать два таких маятника, у которых жёсткость пружин различна, а все остальные параметры, которые могут повлиять на результат (в данном случае — масса груза $m$), остаются одинаковыми.

2. Анализ рисунка: На рисунке представлены четыре маятника с различными характеристиками:
- Маятник А: жёсткость $k_1$, масса груза $m$ (один грузик).
- Маятник Б: жёсткость $k_1$, масса груза $2m$ (два грузика).
- Маятник В: жёсткость $k_3$, масса груза $m$ (один грузик).
- Маятник Г: жёсткость $k_2$, масса груза $2m$ (два грузика).

3. Выбор пары: Нам необходимо найти пару, где массы грузов равны, а жёсткости пружин отличаются.
- Рассмотрим пару Б и Г: у обоих маятников подвешено по два грузика (массы одинаковы), но жёсткости пружин разные ($k_1$ и $k_2$). Эта пара идеально подходит для эксперимента.
- Пара В и Г не подходит, так как у них разные и жёсткости, и массы.
- Пара А и Б не подходит, так как у них одинаковая жёсткость, но разные массы (это подошло бы для изучения зависимости периода от массы).
- Пара А и Г не подходит, так как у них разные и жёсткости, и массы.

Таким образом, для установления зависимости периода колебаний от жёсткости пружины следует использовать маятники Б и Г.

Ответ: 1

Источник: ФИПИ