Номер 3, страница 94 - гдз по физике 9 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 4. Строение атома и атомного ядра. Использование энергии атомных ядер. Контрольная работа № 5 (итоговая). Вариант 3 - номер 3, страница 94.

Условие.

3. На рисунке 127 приведены графики зависимости смещения от времени для маятников 1 и 2. Сравните их периоды колебаний.

Рис. 127

Решение.

Решение

Период колебаний ($\text{T}$) — это время, за которое система совершает одно полное колебание. На графике зависимости смещения $\text{x}$ от времени $\text{t}$ период можно определить как промежуток времени между двумя последовательными точками, в которых состояние движения (координата и скорость) полностью повторяется. Например, это время между двумя последовательными максимумами.

Для маятника 1 (график 1) одно полное колебание соответствует промежутку времени от одного максимума до следующего. Из графика видно, что этот промежуток составляет 8 делений по горизонтальной оси (оси времени). Примем одно деление за условную единицу времени. Тогда период колебаний первого маятника $T_1 = 8$ усл. ед.

Для маятника 2 (график 2) колебание начинается из положения равновесия ($x=0$). Маятник достигает максимального отклонения, возвращается в положение равновесия, достигает минимального отклонения и снова возвращается в исходное положение равновесия. Половина этого полного колебания (например, от одного прохождения положения равновесия до следующего) занимает 8 делений по оси времени. Следовательно, полный период колебаний второго маятника в два раза больше: $T_2 = 2 \cdot 8 = 16$ усл. ед.

Теперь сравним периоды двух маятников: $\frac{T_2}{T_1} = \frac{16 \text{ усл. ед.}}{8 \text{ усл. ед.}} = 2$ Таким образом, $T_2 = 2T_1$.

Ответ: Период колебаний маятника 2 в два раза больше периода колебаний маятника 1.