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.

Используя данные графика, выберите из предложенного перечня два верных утверждения. Укажите их номера.

1) Амплитуды колебаний маятников различаются в 2 раза.

2) Маятники совершают колебания с одинаковой частотой.

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

4) Период колебаний второго маятника в 2 раза меньше периода колебаний первого маятника.

5) Частота колебаний второго маятника в 4 раза больше частоты колебаний первого маятника.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для анализа колебаний маятников воспользуемся представленными графиками зависимости смещения $x$ от времени $t$ . Примем одну клетку по вертикали за условную единицу амплитуды, а одну клетку по горизонтали — за условную единицу времени.

1. Анализ амплитуд колебаний.
Амплитуда $A$ — это максимальное отклонение тела от положения равновесия (максимальное значение $x$ по модулю).
По графику видно, что максимальное отклонение для первого маятника (график 1) составляет $A_1 = 2$ клетки.
Максимальное отклонение для второго маятника (график 2) составляет $A_2 = 1$ клетка.
Отношение амплитуд: $\frac{A_1}{A_2} = \frac{2}{1} = 2$ . Следовательно, амплитуды различаются в 2 раза. Утверждение № 1 верно.

2. Анализ периодов и частот колебаний.
Период $T$ — это время одного полного колебания. На графике это расстояние между двумя соседними максимумами или минимумами вдоль оси $t$ .
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.
Так как периоды разные ( $T_1 \neq T_2$ ), то и частоты колебаний $\nu = \frac{1}{T}$ также будут различными. Утверждение № 2 неверно.

Сравним частоты: $\nu_1 = \frac{1}{T_1}$ , $\nu_2 = \frac{1}{T_2}$ .
Отношение частот: $\frac{\nu_1}{\nu_2} = \frac{T_2}{T_1} = \frac{8}{4} = 2$ . Частота первого маятника в 2 раза больше частоты второго (или частота второго в 2 раза меньше частоты первого). Утверждения № 4 и № 5 неверны.

3. Анализ длин нитей маятников.
Период колебаний математического маятника определяется формулой Гюйгенса: $T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$ , где $l$ — длина нити, $g$ — ускорение свободного падения.
Из формулы видно, что чем больше длина нити $l$ , тем больше период колебаний $T$ .
Так как $T_2 = 8$ клеток, а $T_1 = 4$ клетки, то $T_2 > T_1$ .
Следовательно, длина нити второго маятника $l_2$ больше длины нити первого маятника $l_1$ . Утверждение № 3 верно.

Ответ: 13

Источник: ФИПИ