Номер 564, страница 84 - гдз по физике 9 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Механические колебания. Механические колебания и волны. Звук - номер 564, страница 84.

564. Груз пружинного маятника (рис. 112) совершает гармонические колебания между точками 1 и 3. Как меняются кинетическая энергия груза маятника, скорость груза и жёсткость пружины при движении груза маятника от точки 1 к точке 2?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается
2) уменьшается
3) не изменяется

Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Кинетическая энергия груза маятника:

Скорость груза:

Жёсткость пружины:

Рис. 112

Решение

В задаче рассматривается движение груза пружинного маятника от точки 1 (верхнее крайнее положение, или точка максимального сжатия пружины) к точке 2 (положение равновесия).

Кинетическая энергия груза маятника

Кинетическая энергия тела определяется формулой $E_k = \frac{mv^2}{2}$, где $m$ – масса груза, а $v$ – его скорость. В точке 1, которая является крайней точкой траектории, груз на мгновение останавливается, поэтому его скорость $v$ равна нулю, и кинетическая энергия $E_k$ также равна нулю. Точка 2 – это положение равновесия, при прохождении которого скорость маятника максимальна. Следовательно, при движении от точки 1 к точке 2 скорость груза возрастает от 0 до своего максимального значения. Поскольку масса груза постоянна, его кинетическая энергия увеличивается.

Ответ: 1.

Скорость груза

Как было установлено, в крайнем положении (точка 1) скорость груза равна нулю. В положении равновесия (точка 2) скорость достигает максимального значения за весь период колебаний. Таким образом, при движении от точки 1 к точке 2 скорость груза увеличивается.

Ответ: 1.

Жёсткость пружины

Жёсткость пружины ($k$) является её физической характеристикой, которая зависит от материала, из которого сделана пружина, и её геометрических параметров. В процессе колебаний эти параметры не изменяются, поэтому жёсткость пружины является постоянной величиной. Таким образом, жёсткость пружины не изменяется.

Ответ: 3.

Итоговая таблица с ответами:

Кинетическая энергия груза маятника	Скорость груза	Жёсткость пружины
1	1	3