Вопрос:

Амплитуда колебаний тела равна 20 см. 2) В момент времени 0,1 с кинетическая энергия тела была макси-мальна. 3) Частота колебаний кинетической энергии тела равна 10 Гц. 4) В интервале времени от 0 с до 0,2 с кинетическая энергия тела была равна его потенциальной энергии 4 раза. 5) В интервале времени от 0 с до 0,05 с потенциальная энергия тела увеличивается, а кинетическая — уменьшается.

Фотография

Ответ ассистента

Привет! Давай разберем график и утверждения.

На графике изображены колебания тела. По оси X отложено время в секундах (t, с), а по оси Y – смещение тела в сантиметрах (x, см).

1) Амплитуда колебаний тела равна 20 см.

На графике видно, что максимальное отклонение тела от положения равновесия (то есть амплитуда) составляет 10 см (верхняя и нижняя точки графика). Значит, это утверждение неверно.

2) В момент времени 0,1 с кинетическая энергия тела была максимальна.

В момент времени 0,1 с тело находится в положении равновесия (x = 0). В этом положении скорость тела максимальна, а значит, и кинетическая энергия максимальна. Это утверждение верно.

3) Частота колебаний кинетической энергии тела равна 10 Гц.

На графике изображен один период колебания за время 0,2 секунды. Период колебания (T) равен 0,2 с. Частота (f) – это величина, обратная периоду: f = 1/T = 1/0,2 = 5 Гц. Кинетическая энергия изменяется с частотой в два раза большей, чем частота колебаний тела. Таким образом, частота изменения кинетической энергии равна 2 * 5 Гц = 10 Гц. Это утверждение верно.

4) В интервале времени от 0 с до 0,2 с кинетическая энергия тела была равна его потенциальной энергии 4 раза.

Кинетическая и потенциальная энергии равны, когда смещение тела равно половине амплитуды (A/sqrt(2)). На графике это происходит в те моменты, когда кривая пересекает уровень примерно 7 см и -7 см. Считаем количество таких пересечений на интервале от 0 до 0,2 с. Их действительно 4. Это утверждение верно.

5) В интервале времени от 0 с до 0,05 с потенциальная энергия тела увеличивается, а кинетическая — уменьшается.

В интервале от 0 с до 0,05 с тело движется от максимального отклонения (10 см) к положению равновесия (0 см). По мере приближения к положению равновесия скорость тела увеличивается, следовательно, кинетическая энергия увеличивается, а потенциальная энергия, наоборот, уменьшается. Значит, это утверждение неверно.

Ответ: Неверные утверждения: 1 и 5. Верные утверждения: 2, 3 и 4.

Другие решения

Что ещё задавали пользователи