Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён горизонтальной пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает совершать гармонические колебания, двигаясь вдоль
оси пружины. В таблице приведены значения координаты
груза х в различные моменты времени t. Ось Ox направлена вдоль оси пружины.
Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице.
| t, c | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 |
| х, см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | 2,8 | 4,0 | 2,8 | 0,0 | 2,8 | 4,0 |
Задание проверяет характеристики гармонических колебаний и применение закона Гука.
1 — неверно: между противоположными крайними положениями проходит половина периода, поэтому T = 2 · 0,8 с = 1,6 с.
2 — верно: ν = 1/T = 1/1,6 = 0,625 Гц.
3 — неверно: при t = 0,4 с груз находится в положении равновесия, где его кинетическая энергия максимальна.
4 — неверно: при t = 1,2 с смещение равно нулю, поэтому a = −ω²x = 0.
5 — верно: в моменты 0,2 с и 0,6 с модули смещений одинаковы и равны 2,8 см, следовательно, одинаковы и модули сил |F| = k|x|.
Ответ: 25.