Номер 8, страница 42 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-7. Механические колебания. Вариант 1 - номер 8, страница 42.

Условие.

8. По графику зависимости координаты маятника от времени (рис. 62) определите период колебаний маятника.

А. 2 с.

Б. 4 с.

В. 8 с.

Рис. 62

Решение.

Решение

Период колебаний ($\text{T}$) — это наименьший промежуток времени, через который система, совершающая колебания, снова возвращается в то же самое состояние (т.е. имеет те же координату и скорость). На графике зависимости координаты от времени период — это длительность одного полного "узора" волны.

Чтобы определить период по графику, можно выбрать любую характерную точку и найти, через какой промежуток времени колебание повторится.

1. Рассмотрим точки, где маятник находится в положении равновесия ($x=0$) и движется в положительном направлении. Впервые это происходит в момент времени $t=0$ с. В следующий раз такая же ситуация повторяется в момент времени $t=4$ с. Следовательно, период колебаний $T = 4 \text{ с} - 0 \text{ с} = 4$ с.

2. Рассмотрим точки максимального отклонения от положения равновесия (гребни волны). Первый максимум достигается в момент времени $t=1$ с. Следующий — в момент $t=5$ с. Период равен разности этих моментов времени: $T = 5 \text{ с} - 1 \text{ с} = 4$ с.

3. Рассмотрим точки минимального отклонения (впадины). Первый минимум наблюдается при $t=3$ с, а следующий — при $t=7$ с. Период равен $T = 7 \text{ с} - 3 \text{ с} = 4$ с.

Все способы дают одинаковый результат. Период колебаний маятника равен 4 с. Этот вариант соответствует ответу Б.

Ответ: Б. 4 с.