Номер 2, страница 42 - гдз по физике 9 класс дидактические материалы Марон, Марон

Тесты для самоконтроля. ТС-7. Механические колебания. Вариант 2 - номер 2, страница 42.

Условие.

2. Частота свободных колебаний нитяного маятника зависит от

А. периода колебаний

Б. длины его нити

В. амплитуды колебаний

Решение.

Решение

Частота свободных колебаний нитяного маятника $\nu$ связана с его периодом $\text{T}$ соотношением $\nu = \frac{1}{T}$. Период колебаний для малых амплитуд определяется по формуле:

$T = 2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}$

где $\text{l}$ — длина нити маятника, а $\text{g}$ — ускорение свободного падения.Подставив формулу для периода в соотношение для частоты, получим:

$\nu = \frac{1}{2\pi\sqrt{\frac{l}{g}}} = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{l}}$

Исходя из полученной формулы, проанализируем каждый из предложенных вариантов.

А. периода колебаний

Частота по определению является величиной, обратной периоду. Это не зависимость от физического параметра системы, а взаимосвязь двух характеристик колебательного процесса. Сам период зависит от длины нити, поэтому длина нити является более фундаментальным параметром. Следовательно, этот вариант не является наилучшим ответом.

Ответ: Неверно.

Б. длины его нити

Как видно из формулы $\nu = \frac{1}{2\pi}\sqrt{\frac{g}{l}}$, частота колебаний нитяного маятника напрямую зависит от длины его нити $\text{l}$. При увеличении длины нити частота будет уменьшаться, и наоборот. Это фундаментальный физический параметр маятника.

Ответ: Верно.

В. амплитуды колебаний

В рамках модели малых колебаний (которая обычно и рассматривается), частота свободных колебаний нитяного маятника не зависит от амплитуды. Это свойство называется изохронностью. Поэтому данный вариант неверен.

Ответ: Неверно.