ID: 10000020
Груз изображенного на рисунке пружинного маятника может совершать гармонические колебания между точками 1 и 3.
Период колебаний груза Т. Графики А и Б представляют изменения физических величин, характеризующих колебания груза после начала колебаний из положения в точке 1.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1. Потенциальная энергия пружинного маятника
2. Кинетическая энергия груза на пружине
3. Проекция скорости груза на ось Ох
4. Проекция ускорения груза на ось Ox
ГРАФИКИ
А)
Б)
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Направим ось Ох вправо. С учетом того, что маятник начинает колебания из положения в точке 1, для зависимости координаты груза от времени имеем Следовательно, для проекции скорости получаем:
График А отображает именно такую зависимость от времени. Таким образом, график А соответствует проекции скорости груза на ось Ox (А — 3). Нули графика соответствуют положениям маятника в точка 1 и 3, а максимумы и минимумы — положению устойчивого равновесия. Легко видеть, что график Б представляет потенциальную энергию пружинного маятника (Б — 1). Действительно:
Максимумы потенциальной энергии соответствуют положениям груза в точках 1 и 3, а минимумы — точке 2.