Задание №16 — МЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ

Решение.

Для решения данной задачи необходимо проанализировать результаты представленных опытов и сопоставить их с предложенными утверждениями. Важно помнить, что в заданиях такого типа мы выбираем только те выводы, которые напрямую следуют из условий проведённых экспериментов.

Анализ опытов:

1. Сравнение опыта № 1 и опыта № 2: В этих опытах используются грузы одинаковой массы $m_1$, но разной длины нити ($l_2 > l_1$). По условию период колебаний во втором случае изменился ($T_2 \neq T_1$). Это доказывает, что период колебаний зависит от длины нити маятника.
2. Сравнение опыта № 2 и опыта № 3: В этих опытах длина нити одинакова ($l_2$), но массы грузов различны ($m_1$ и $m_2$). По условию периоды колебаний в этих опытах равны ($T_3 = T_2$). Это доказывает, что при неизменной длине нити период колебаний не зависит от массы подвешенного груза.

Проверка утверждений:

1) Период колебаний маятника зависит от длины нити. Это утверждение верно, так как при изменении длины от $l_1$ до $l_2$ (опыты 1 и 2) период изменился с $T_1$ до $T_2$.

2) При увеличении длины нити в 4 раза период колебаний увеличивается в 2 раза. Хотя теоретическая формула периода $T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$ подтверждает это соотношение, из данных опытов мы не знаем точных числовых значений длин и периодов. Следовательно, на основании только этих опытов такой вывод сделать нельзя.

3) Период колебаний маятника на Луне будет меньше, чем на Земле. Данные опыты проводились в одних и тех же условиях (вероятно, на Земле). Влияние ускорения свободного падения $g$ в эксперименте не проверялось.

4) Период колебаний маятника зависит от географической широты местности. Аналогично пункту 3, в эксперименте не менялось местоположение установки, поэтому такой вывод из данных опыта не следует.

5) Период колебаний маятника не зависит от массы груза. Это утверждение верно, так как в опытах 2 и 3 при смене массы груза с $m_1$ на $m_2$ период остался прежним ($T_3 = T_2$).

Таким образом, результатам проведённых измерений соответствуют утверждения 1 и 5.

Ответ: 15

Источник: ФИПИ