Колебания маятника: расчет гармоничного колебательного процесса для ЕГЭ
Рассмотрим несложную задачу про колебания маятника. На рисунке представлен график зависимости смещения груза x от времени t при колебаниях маятника.
Чему равен период колебаний данного маятника?
1) 2 с; 2) 3 с; 3) 4 с; 4) 12 с.
Колебания маятника являются механическими колебаниями. Механическими колебаниями называют повторяющееся через равные промежутки времени движения тела, при которых тело многократно и в разных направлениях проходит положение равновесия.
Период колебаний − это наименьший промежуток времени, за который совершается одно полное колебание маятника, т.е. маятник возвращается в то же состояние, в котором он находился в первоначальный момент. Первоначальный момент выбирается произвольно. Часто проще всего выбрать линию «0» (положение равновесия, она же ось абсцисс). Например, график пересекает ось абсцисс в момент времени «3 с», потом уходит вверх, достигает максимального положительного отклонения, вновь пересекает ось абсцисс в момент времени «5 с», уходит вниз и, наконец, возвращается к оси абсцисс в момент времени «7 с». На этом завершается одно полное колебание маятника, которое длится 4 с (период колебания). Вас могут спросить и о полупериоде колебаний, т.е. о времени нахождения маятника по одну сторону от положения равновесия. Согласно графику, это происходит с третьей по пятую секунду и занимает 2 с. Таким образом, период колебаний маятника равен 4 с.
1) 2 с; 2) 3 с; 3) 4 с; 4) 12 с.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ С ПРИМЕРОМ ПРАВИЛЬНЫХ РАССУЖДЕНИЙ
Для решения данной задачи нужно повторить следующие разделы теоретической программы: «Колебательное движение», «Величины, характеризующие колебательное движение».Колебания маятника являются механическими колебаниями. Механическими колебаниями называют повторяющееся через равные промежутки времени движения тела, при которых тело многократно и в разных направлениях проходит положение равновесия.
Период колебаний − это наименьший промежуток времени, за который совершается одно полное колебание маятника, т.е. маятник возвращается в то же состояние, в котором он находился в первоначальный момент. Первоначальный момент выбирается произвольно. Часто проще всего выбрать линию «0» (положение равновесия, она же ось абсцисс). Например, график пересекает ось абсцисс в момент времени «3 с», потом уходит вверх, достигает максимального положительного отклонения, вновь пересекает ось абсцисс в момент времени «5 с», уходит вниз и, наконец, возвращается к оси абсцисс в момент времени «7 с». На этом завершается одно полное колебание маятника, которое длится 4 с (период колебания). Вас могут спросить и о полупериоде колебаний, т.е. о времени нахождения маятника по одну сторону от положения равновесия. Согласно графику, это происходит с третьей по пятую секунду и занимает 2 с. Таким образом, период колебаний маятника равен 4 с.
ОТВЕТ
Разобравшись с заданием теста пошагово и вдумчиво, мы поняли, что в качестве ответа нужно выбрать третий вариант из приведенного выше списка. Занятия по физике в нашей академии ведет Надежда Анатольевна, ведущий методист по физико-математическому направлению подготовки абитуриентов. С ней можно связаться следующими способами: +79516440584; https://vk.com/nadejda_a; priv.educ.serv@gmail.com.Ярлыки: амплитуда, колебание, маятник, механика, период, физика, частота