Задание 14

Анализ графиков, таблиц и схем · 105 заданий

Задание №14
№14
На рисунке представлена шкала электромагнитных волн. Используя данные шкалы, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номе…
Электромагнитные волны
Задание №14
№14
На рисунке приведены графики зависимости температуры t от времени τ двух тел одинаковой массы, изготовленных из разных веществ и выделяющих одинаковое…
Количество теплоты. Теплоёмкость
Задание №14
№14
На рисунке представлены графики зависимости координаты х от времени t для четырёх тел, движущихся вдоль оси Ох . Используя рисунок, выберите из предло…
Равномерное движение
Задание №14
№14
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два…
Масса. Плотность вещества
Задание №14
№14
В справочнике физических свойств различных материалов представлена следующая таблица. Используя данные таблицы, выберите из предложенного перечня два…
Масса. Плотность вещества
Задание №14
№14
Учитель на уроке, используя катушку, замкнутую на гальванометр, и полосовой магнит, последовательно провёл опыты по наблюдению явления электромагнитно…
Электромагнитная индукция
Задание №14
№14
На рисунке приведены графики зависимости проекции скорости _x от времени t для двух тел, движущихся вдоль оси О x . Из приведённых ниже утверждений вы…
Равноускоренное движение
Задание №14
№14
На рисунке представлены результаты исследования движения снаряда, выпущенного под углом к горизонту с одинаковой по модулю начальной скоростью, в зави…
Равноускоренное движение
Задание №14
№14
На рисунке представлен фрагмент Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева. Используя таблицу, из предложенного перечня выберите два в…
Состав атомного ядра. Изотопы
Задание №14
№14
На рисунке точками на линейках показаны положения четырёх движущихся тел, причём положения тел отмечались через каждую секунду. Используя текст и рису…
Средняя скорость
Задание №14
№14
На рисунке точками на линейках показаны положения четырёх движущихся тел, причём положения тел отмечались через каждую секунду. Используя текст и рису…
Средняя скорость
Задание №14
№14
На рисунке графически изображён процесс теплообмена для случая, когда в нагретую до 40 °С жидкость опускают кусок льда. Потерями энергии при теплообме…
Количество теплоты. Теплоёмкость

Задание №14 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

На рисунке представлены графики зависимости смещения х от времени t при колебаниях двух математических маятников.

Из предложенного перечня утверждений выберите два правильных. Укажите их номера.

1) Маятники совершают колебания с одинаковой частотой, но разной амплитудой.

2) Период колебаний маятника 2 меньше периода колебаний маятника 1.

3) Частота колебаний маятника 2 меньше частоты колебаний маятника 1
в 2 раза.

4) Амплитуды колебаний маятников различаются в 4 раза.

5) Длина нити первого маятника больше длины нити второго маятника.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для анализа колебаний воспользуемся графиками зависимости смещения $x$ от времени $t$ . Примем одну клетку по вертикальной оси за условную единицу амплитуды, а одну клетку по горизонтальной оси — за условную единицу времени.

1. Определение амплитуды колебаний.
Амплитуда $A$ — это максимальное смещение тела от положения равновесия (максимальная высота пика на графике).
Для первого маятника (график 1): максимальное отклонение составляет $A_1 = 1$ клетка.
Для второго маятника (график 2): максимальное отклонение составляет $A_2 = 4$ клетки.
Сравним их: $\frac{A_2}{A_1} = \frac{4}{1} = 4$ . Амплитуды различаются в 4 раза. Утверждение № 4 верно.

2. Определение периода колебаний.
Период $T$ — это время одного полного колебания. На графике это расстояние между двумя соседними максимумами или время, за которое волна проходит полный цикл.
Для первого маятника (график 1): одно полное колебание совершается за $T_1 = 4$ клетки.
Для второго маятника (график 2): одно полное колебание совершается за $T_2 = 8$ клеток.
Следовательно, $T_2 > T_1$ . Утверждение № 2 неверно.

3. Определение частоты колебаний.
Частота $\nu$ связана с периодом формулой: $\nu = \frac{1}{T}$ .
Найдём отношение частот: $\frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{8}{4} = 2$ .
Это значит, что частота первого маятника в 2 раза больше частоты второго, или частота второго маятника в 2 раза меньше частоты первого. Утверждение № 3 верно.
Так как частоты разные, утверждение № 1 неверно.

4. Анализ длины нити маятников.
Период колебаний математического маятника определяется формулой: $T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$ , где $l$ — длина нити, $g$ — ускорение свободного падения.
Из формулы видно, что чем больше период, тем больше длина нити ( $T \sim \sqrt{l}$ ).
Так как $T_2 > T_1$ ( $8 > 4$ ), то длина нити второго маятника $l_2$ больше длины нити первого маятника $l_1$ . Утверждение № 5 неверно.

Ответ: 34

Источник: ФИПИ