Задание 5 ЕГЭ по физике · 23085B
Кинетическая энергия груза
Груз, подвешенный на пружине жёсткостью 200 Н/м, отклонили от положения равновесия и отпустили, в результате чего он начал совершать колебания вдоль вертикальной оси Ох. В таблице приведены изменения координаты груза х с течением времени t.
Определите кинетическую энергию груза в момент времени 0,6 с.
| t, c | 0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| x, см | 20 | 14,2 | 0 | –14,2 | –20 | –14,2 | 0 | 14,2 | 20 | 14,2 |
Определите кинетическую энергию груза в момент времени 0,6 с.
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Из таблицы определяем амплитуду колебаний: максимальное по модулю смещение груза равно A=20 см=0,20 м.
В момент времени t=0,6 с координата груза равна x=−14,2 см. Это значение с учётом округления соответствует x=−A/, поэтому x2=A2/2.
Полная механическая энергия пружинного маятника равна сумме кинетической и потенциальной энергий: E=Eк+Eп. Потенциальная энергия деформированной пружины равна Eп=kx2/2.
Следовательно, кинетическая энергия груза в данный момент времени равна Eк=k2(A2−x2)=20020,202−0,2022=2 Дж.
В момент времени t=0,6 с координата груза равна x=−14,2 см. Это значение с учётом округления соответствует x=−A/, поэтому x2=A2/2.
Полная механическая энергия пружинного маятника равна сумме кинетической и потенциальной энергий: E=Eк+Eп. Потенциальная энергия деформированной пружины равна Eп=kx2/2.
Следовательно, кинетическая энергия груза в данный момент времени равна Eк=k2(A2−x2)=20020,202−0,2022=2 Дж.
Пример ответа
Кинетическая энергия груза равна 2 Дж.
Источник: Открытый банк ФИПИ 23085B
Похожие задания
5Небольшой груз массой 0,1 кг подвешен на невесомой нерастяжимой нити длиной 40 см. В результате толчка груз…Колебания груза на нити · 12C0AE5В инерциальной системе отсчёта вдоль оси Oх движется тело массой 10 кг. На рисунке приведён график…Движение по графику скорости · 131CC85Автомобиль массой 2 т проезжает верхнюю точку выпуклого моста, двигаясь с постоянной по модулю скоростью 36…Движение автомобиля на мосту · 2454625На рисунке приведены графики зависимости координат от времени для двух тел: А и В, движущихся вдоль оси Ох.…Графики движения двух тел · 2F14C55На рисунке представлены графики зависимости давления p от глубины погружения h для двух покоящихся жидкостей…Давление в покоящейся жидкости · 368EAC5Ядро бериллия может захватить гамма-квант, в результате чего происходит ядерная реакция ⁹₄Be +⁰₀γ→ AZX+ ¹₀n с…51C0F9
Нужен репетитор по физике?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по физике в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.