Вопрос школьника по предмету Физика
подвешенный на длинной нити груз совершает малые незатухающие колебания. За 5 сек груз совершает 10 колебаний
А:частота колебаний меньше 2 Гц
Б:при увеличении длины нити в 2 раза частота колебаний уменьшится
В:при увеличении массы груза в 2 раза частота колебаний увеличится
Ответ учителя по предмету Физика
А) Период колебаний равен отношению времени, за которое маятник совершает определённое количество колебаний. Т=t/n=5/10=0,5 c.
Тогда частота будет обратно пропорциональна периоду 1/Т=1/0,5=2Гц. Следовательно ответ «А» неверен, так как не указано, что может быть равно этому числу.
Б) Другая формула периода, связанная с длиной нити Т=2π√l/g.
Если увеличить длину нити, то:
Т=2π√2l/g → √2l/g=T/2π → 2l/g = T²/4π² → T=√8lπ²/g.
Было Т=2π√l/g, а стало T=√8lπ²/g. Сделаем преобразования, например, отбросим у обоих выражений «g». Мы можем это сделать, потому что это постоянное число и отбросив его у обоих выражение смысл не поменяется:
Т=2π√l = √4π²l и T=√8lπ². Приравняем полученные значения друг к другу.
Сравним, чтобы было до и стало после преобразований:
√4π²l < √8lπ², а частота у для первого выражения будет больше, чем для второго.
Тогда можно сделать вывод, что если увеличить длину нити в два раза, то частота колебаний уменьшится.
В) Есть другая формула периода, связанная с массой T=2π√m/k(k жёсткость пружина, но мы её можем отбросить также, как и в первом случае, так как она остаётся постоянной, меняется лишь масса)
Т=2π√m, если увеличить массу, то аналогично первому случаю у нас получится Т=2π√2m, сделав несколько преобразований мы получим такой результат Т= √8π²m. Период увеличился .Тогда можно сделать вывод, что если увеличился период колебаний, то частота колебаний уменьшится, что противоречит утверждению » При увеличении массы груза в 2 раза частота колебаний увеличится», поэтому ответ В не походит.
Верен лишь ответ под буквой «Б».
Ответ:Б.
Похожие вопросы от пользователей