Номер 18, страница 109 - гдз по физике 7 класс рабочая тетрадь Ханнанова, Ханнанов

Итоговый тест - номер 18, страница 109.

Условие.

18. Выберите из предложенного перечня два верных утвержде-ния. Укажите их номера.

При колебании груза на нити

1) кинетическая энергия груза постоянно убывает

2) кинетическая энергия груза постоянно возрастает

3) кинетическая энергия груза то возрастает, то убывает

4) потенциальная энергия груза не изменяется

5) сумма потенциальной и кинетической энергии не изме-няется

Ответ:

Решение.

Решение

Проанализируем каждое утверждение, рассматривая колебания груза на нити как движение математического маятника в идеальных условиях (без учёта сопротивления воздуха и трения).

1) кинетическая энергия груза постоянно убывает

Кинетическая энергия тела зависит от его скорости: $E_k = \frac{mv^2}{2}$. При колебаниях маятника его скорость не является постоянно убывающей. Когда груз движется из крайнего положения (где скорость равна нулю) к положению равновесия (нижней точке), его скорость возрастает. Следовательно, утверждение неверно.

2) кинетическая энергия груза постоянно возрастает

Когда груз движется от положения равновесия к крайнему положению, его скорость уменьшается до нуля. Соответственно, его кинетическая энергия также убывает. Поэтому это утверждение неверно.

3) кинетическая энергия груза то возрастает, то убывает

Это утверждение описывает реальный процесс. При движении к положению равновесия скорость и кинетическая энергия растут, достигая максимума в нижней точке. При движении от положения равновесия к крайним точкам скорость и кинетическая энергия уменьшаются до нуля. Таким образом, кинетическая энергия периодически то возрастает, то убывает. Утверждение верно.

4) потенциальная энергия груза не изменяется

Потенциальная энергия груза в поле тяжести зависит от его высоты: $E_p = mgh$. В процессе колебаний высота груза над положением равновесия постоянно меняется. Она максимальна в крайних точках и минимальна (равна нулю, если выбрать этот уровень за нулевой) в положении равновесия. Следовательно, потенциальная энергия изменяется. Утверждение неверно.

5) сумма потенциальной и кинетической энергии не изменяется

Это утверждение является формулировкой закона сохранения полной механической энергии. Для замкнутой консервативной системы, какой является идеальный математический маятник, полная механическая энергия $E = E_k + E_p$ остаётся постоянной. Происходит лишь превращение потенциальной энергии в кинетическую и обратно. Утверждение верно.

Таким образом, верными являются утверждения под номерами 3 и 5.

Ответ: 35