Номер 5, страница 70 - гдз по физике 9 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

VI. Механические колебания и волны. Выполняем тест - номер 5, страница 70.

Условие.

5. Математическим маятником можно считать:

1) грузик, подвешенный на толстой проволоке

2) грузик малого размера, подвешенный на пружине

3) грузик малого размера, подвешенный на длинной тонкой нерастяжимой нити

4) грузик, подвешенный на двух нитях

Решение.

Решение

Математический маятник — это идеализированная физическая модель, которая представляет собой материальную точку (тело, размерами которого можно пренебречь по сравнению с длиной подвеса), подвешенную на невесомой и нерастяжимой нити. Колебания такого маятника происходят под действием силы тяжести. Проанализируем предложенные варианты.

1) грузик, подвешенный на толстой проволоке
Данная система не является математическим маятником. Толстая проволока обладает массой, которую нельзя считать пренебрежимо малой, а также жесткостью. Такая система является физическим маятником, где масса распределена по всему телу, а не сосредоточена в одной точке.

2) грузик малого размера, подвешенный на пружине
Эта система называется пружинным маятником. Основное свойство нити в модели математического маятника — её нерастяжимость. Пружина, наоборот, по определению растяжима, и колебания происходят за счет силы упругости. Следовательно, это другая физическая модель.

3) грузик малого размера, подвешенный на длинной тонкой нерастяжимой нити
Это описание наиболее точно соответствует модели математического маятника:
- «грузик малого размера» можно считать материальной точкой;
- «длинная нить» подчеркивает, что размерами грузика можно пренебречь по сравнению с длиной подвеса;
- «тонкая нить» означает, что её масса пренебрежимо мала (невесомая);
- «нерастяжимая нить» означает, что её длина постоянна в процессе колебаний.
Этот вариант является правильным.

4) грузик, подвешенный на двух нитях
Подвес на двух нитях усложняет систему. Движение такого маятника (например, бифилярного подвеса) описывается более сложными уравнениями и не является моделью простого математического маятника.

Таким образом, единственным верным вариантом, который можно считать математическим маятником, является третий.

Ответ: 3.