частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 гц какой станет частота

Единый Государственный Экзамен 2020-2021 учебный год. Официальный сайт. Открытый банк заданий ФИПИ. Ответы на Тесты. Физика. 11 класс. ФИПИ. ВПР. ЕГЭ. ФГОС. ОРКСЭ. СТАТГРАД. ГИА. Школа России. 21 век. ГДЗ. Решебник.

На данной странице для учеников 11 класса, мы предлагаем вам прочитать или бесплатно скачать ответы и задания по Физики из Открытого банка заданий ФИПИ. 1 вариант, 2 вариант. С помощью этих заданий с решением и ответами вы можете в спокойной обстановке пройти тесты, написать решение, приготовиться реальному экзамену ЕГЭ в школе и решить все задачи на 5-ку! После прохождения данных тестов, вы сами себе скажите, что я решу ЕГЭ! Воспользуйтесь бесплатной возможностью улучшить свои знания по предмету с помощью данных тестов и кимов по ЕГЭ

Задания и тесты ЕГЭ по Физике

Задание 4 № 6757
Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 Гц. Какой станет частота таких колебаний, если массу груза пружинного маятника увеличить в 4 раза? Ответ приведите в герцах.

Раздел кодификатора ФИПИ: 1.5.2 Период и частота колебаний

Посмотреть ответы и решения задачи

Источник

Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 гц какой станет частота

Задание 4. Частота свободных вертикальных гармонических колебаний пружинного маятника равна 4 Гц. Какой будет частота таких колебаний маятника, если увеличить жёсткость его пружины в 4 раза?

Период колебания пружинного маятника определяется выражением

где m – масса маятника; k – жесткость пружины. Так как частота связана с периодом колебания выражением , то для частоты имеем выражение:

.

Из последней формулы видно, что если жесткость пружины увеличить в 4 раза, то есть взять 4k, то частота станет равной

,

то есть увеличится в 2 раза. Так как изначально частота колебаний была равна 4 Гц, то после увеличения жесткости пружины в 4 раза, она станет равной

Гц.

Источник

Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 гц какой станет частота

Период колебаний потенциальной энергии горизонтального пружинного маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника увеличить в 2 раза, а жесткость пружины вдвое уменьшить? (Ответ дайте в секундах.)

Период колебаний потенциальной энергии пружинного маятника 1 с. Каким будет период ее колебаний, если массу груза маятника и жесткость пружины увеличить в 4 раза? (Ответ дайте в секундах.)

На рисунке представлен график зависимости потенциальной энергии математического маятника (относительно положения его равновесия) от времени. Какова полная механическая энергия маятника в момент времени, соответствующий на графике точке D? (Ответ дайте в джоулях.)

На рисунке представлен график зависимости потенциальной энергии математического маятника (относительно положения его равновесия) от времени. Какова кинетическая энергия маятника в момент времени ? (Ответ дайте в джоулях.)

На рисунке представлен график зависимости потенциальной энергии математического маятника (относительно положения его равновесия) от времени. Какова кинетическая энергия маятника в момент времени ? (Ответ дайте в джоулях.)

На рисунке дан график зависимости координаты материальной точки от времени. Какова частота колебаний? (Ответ дайте в герцах.)

Скорость тела, совершающего гармонические колебания меняется с течением времени в соответствии с уравнением где все величины выражены в СИ. Какова амплитуда колебаний скорости? (Ответ дайте в метрах в секунду.)

Колебательное движение тела задано уравнением:

где Чему равна амплитуда колебаний? (Ответ дайте в сантиметрах.)

Груз, подвешенный на пружине жёсткостью совершает свободные гармонические колебания. Какой должна быть жёсткость пружины, чтобы частота колебаний этого груза увеличилась в 2 раза? (Ответ дайте в ньютонах на метр.)

На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Какова амплитуда колебаний этого маятника при резонансе? (Ответ дайте в сантиметрах.)

На графиках представлена зависимость координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.

На каком расстоянии друг от друга находятся центры масс тел а и б в момент времени 0 с? (Ответ дайте в сантиметрах.)

На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.

На каком расстоянии друг от друга находятся центры масс тел а и б в момент времени ? (Ответ дайте в сантиметрах.)

На рисунке представлены графики зависимости координаты х центров масс тела а и тела б от времени t при гармонических колебаниях вдоль оси Ox.

В какой момент времени между 0 и 4 с тело б двигалось в том же направлении и с такой же скоростью, которую имело тело а в момент времени ? (Ответ дайте в секундах.)

Гиря массой 4 кг, подвешенная на стальной пружине, совершает свободные колебания с периодом 2 с. С каким периодом будет совершать свободные колебания гиря массой 1 кг, подвешенная на этой пружине? (Ответ дайте в секундах.)

При свободных колебаниях груза на нити как маятника его кинетическая энергия изменяется от 0 Дж до 50 Дж, максимальное значение потенциальной энергии 50 Дж. Чему равна полная механическая энергия груза при таких колебаниях? (Ответ выразите в джоулях.)

В таблице представлены данные о положении шарика, гармонически колеблющегося вдоль оси Ox в различные моменты времени.

Какова амплитуда колебаний шарика? (Ответ дайте в миллиметрах.)

Груз массой 50 г, прикреплённый к лёгкой пружине, совершает свободные колебания. График зависимости координаты x этого груза от времени t показан на рисунке. Чему равна жёсткость пружины?

Маленький грузик, закреплённый на пружине жёсткостью 80 Н/м, совершает гармонические колебания. График зависимости координаты x этого грузика от времени t изображён на рисунке. Какова масса грузика? (Ответ дайте в граммах.)

Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 Гц. Какой станет частота таких колебаний, если массу груза пружинного маятника увеличить в 4 раза? Ответ приведите в герцах.

Груз на длинной лёгкой пружине совершает колебания с частотой 0,5 Гц. Пружину разрезали на 4 равные части и прикрепили к одной из частей тот же груз. Чему стал равен период колебаний получившегося пружинного маятника? (Ответ дайте в секундах.)

На рисунке изображена зависимость амплитуды установившихся колебаний маятника от частоты вынуждающей силы (резонансная кривая). Частота вынуждающей силы вначале была равна 0,5 Гц, а затем стала равна 1,0 Гц.

Во сколько раз изменилась при этом амплитуда установившихся вынужденных колебаний маятника?

Гиря массой 2 кг подвешена на стальной пружине и совершает свободные колебания вдоль вертикально направленной оси Ox, координата x центра масс гири, выраженная в метрах, изменяется со временем по закону Чему равна кинетическая энергия гири в начальный момент времени? (Ответ выразите в джоулях.)

Источник

Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 гц какой станет частота

Частота собственных малых вертикальных колебаний пружинного маятника равна 6 Гц. Какой станет частота таких колебаний, если массу груза пружинного маятника увеличить в 4 раза? Ответ приведите в герцах.

Частота собственных колебаний пружинного маятника вычисляется по формуле Следовательно, при увеличении массы груза в четыре раза частота колебаний уменьшится в два раза, значит, частота колебаний станет равной 3 Гц.

Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде уменьшить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Период колебаний связан с массой груза и жесткостью пружины k соотношением При уменьшении массы период колебаний уменьшится. Частота обратно пропорциональна периоду, значит, частота увеличится.

С максимальной потенциальной энергией пружины все немного сложнее. Для ответа на вопрос, что с ней произойдет существенно, что пружина ориентирована вертикально (для горизонтального пружинного маятника при неизменной амплитуде данная величина, естественно, останется неизменной). Действительно, когда к вертикальной пружине подвешивают груз, она сразу немного растягивается, чтобы уравновесить силу тяжести, действующую на груз. Определим это начальное растяжение: Именно это состояние является положением равновесия для вертикального пружинного маятника, колебания происходят вокруг него, груз поднимается и опускается из этого положения на величину амплитуды. При движении вниз из положения равновесия пружина продолжает растягиваться, а значит, потенциальная энергия пружины продолжает увеличиваться. При движении вверх из положения равновесия, сперва деформация пружины уменьшается, а если то пружины начнет сжиматься. Максимальной потенциальной энергии пружины соответствует состояние, когда она максимально растянута, а значит, в нашем случае, это положение, когда груз опустился максимально вниз. Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины равна

Из этой формулы видно, что для вертикального пружинного маятника при неизменной амплитуде и уменьшении массы груза максимальная потенциальная энергия пружины уменьшится.

у меня вопрос,как объяснить увеличивается частота колебания или нет.спасибо

В решение же сказано, что частота обратно пропорциональна периоду: . После того, как Вы разобрались, что стало с периодом, как изменилась частота уже понятно.

Здравствуйте! Почему Максимальная потенциальная энергия пружины уменьшится? Ведь амплитуда остается та же, а максимальная потенциальная энергия зависит от силы растяжения, то есть от амплитуды? то есть максимальная потенциальная энергия должна оставаться та же.

Читайте внимательнее решение, там все сказано.

У вас неправильный ответ, так как не изменяется амплитуда не изменяется потенциальная энергия тоже не изменяется, вы слишком намутили в решении.

Самая первая задача

Вовсе не перемудрили. Потенциальной энергией пружины называется величина . Здесь — деформация. Она определяется не только амплитудой, но и начальным растяжением.

Обратите внимание, что у такого маятникак пружина вообще может быть все рвемя растянута, то есть ее энергия вообще не будет обращаться в ноль, а маятник будет колебаться как обычно.

Добрый день!Указание в конце задачи на неизменную амплитуду,приводит к неправильным решениям.Это эказание само по себе уже ошибочная постановка вопроса.Поэтому и “сломаные копьи “предшественников.

Здравствуйте, а за счёт чего увеличилась частота колебаний?

Конечно, пружина сама по себе получает первоначальное растяжение. Но введение его (растяжение) в модель свободных незатухающих колебаний без оговорок приводит к нарушению закона сохранения энергии. E потенциальная в нижней точке тогда равна k(A+x0)^2/2, а в верхней k(A-x0)^2/2, а модель требует признать их равными между собой и равными полной энергии. Тогда для соблюдения З.С.Э. в модель надо вводить потенциальную энергию груза mgh, но ведь в школьной программе этого нет?

Вопрос составлен безграмотно (он, кстати не единственный, в разделе маятников также сделан акцент на неравенстве потенциальных энергий в верхней и нижней точках), ответ на него предлагается неверный (в рамках школьной программы)

Пусть ось направлена вниз и её начало координат находится в точке подвеса пружины. Тогда потенциальная энергия системы равна

где — длина нерастянутой пружины, — положение равновесия пружины с подвешенным грузом.

Максимальная потенциальная энергия системы при постоянной амплитуде

увеличивается при уменьшении массы груза.

аналогичная задача,но дается такое объяснение

В задаче 3865 маятник горизонтальный, а тут вертикальный.

При увеличении массы увеличивается растяжимость пружины, тогда почему потенциальная энергия пропорцианальная растяжимости вдруг уменьшается?

Вопрос задачи: «Что про­изой­дет (. ), если (. ) умень­шить массу груза?»

Груз массой m, подвешенный к пружине, совершает колебания с периодом T и амплитудой Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если при неизменной амплитуде увеличить массу груза?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

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

Период колебаний связан с массой груза и жесткостью пружины k соотношением При увеличении массы период колебаний увеличится. Частота обратно пропорциональна периоду, значит, частота уменьшится.

С максимальной потенциальной энергией пружины все немного сложнее. Для ответа на вопрос, что с ней произойдет существенно, что пружина ориентирована вертикально (для горизонтального пружинного маятника при неизменной амплитуде данная величина, естественно, останется неизменной). Действительно, когда к вертикальной пружине подвешивают груз, она сразу немного растягивается, чтобы уравновесить силу тяжести, действующую на груз. Определим это начальное растяжение: Именно это состояние является положением равновесия для вертикального пружинного маятника, колебания происходят вокруг него, груз поднимается и опускается из этого положения на величину амплитуды. При движении вниз из положения равновесия пружина продолжает растягиваться, а значит, потенциальная энергия пружины продолжает увеличиваться. При движении вверх из положения равновесия, сперва деформация пружины уменьшается, а если то пружины начнет сжиматься. Максимальной потенциальной энергии пружины соответствует состояние, когда она максимально растянута, а значит, в нашем случае, это положение, когда груз опустился максимально вниз. Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины равна

Из этой формулы видно, что для вертикального пружинного маятника при неизменной амплитуде и увеличении массы груза максимальная потенциальная энергия пружины увеличивается.

Спасибо Вам большое, за комментарий. Действительно, в решение данной задачи закралась ошибка. Когда я решал данную задача, я почему-то представлял себе горизонтальный пружинный маятник (тело на пружине, которое колеблется, скользя по гладкой горизонтальной поверхности), хотя в условии явно сказано, что тело подвешено.

Для горизонтально колеблющегося маятника максимальная потенциальная энергия пружины действительно определяется только амплитудой: чем больше амплитуда, тем больше энергия. А вот для вертикального маятника (ну и, в принципе, любого не горизонтального) все немного хитрее. Когда к вертикальной пружине подвешивается груз, она сразу немного растягивается, а значит, сразу в ней запасается немного потенциальной энергии. Положению равновесия теперь соответствует вот это “немного растянутое” состояние пружины. При колебаниях тело смещается на величину амплитуды вверх и вниз относительного нового положения равновесия. При этом при движении вниз пружина продолжает растягиваться, а при движении вверх сначала деформация уменьшается, а потом, если амплитуда превышает первоначальное растяжение, начинает сжиматься. Таким образом, максимальной потенциальной энергии соответствует положение, когда груз находится максимально низко. Важно понимать, что груз находится в максимально высоком положении, энергия у него меньше.

Первоначальное растяжение, которое вносит вклад, зависит от массы груза, поэтому увеличение массы приведет к увеличению максимальной потенциальной энергии пружины. Подробнее смотрите в переписанном решении. Еще раз спасибо.

Рекомендую также посмотреть комментарии к задачам 3104, 3131, 602, 603

Груз, подвешенный к пружине с коэффициентом жесткости k, совершает колебания с периодом T и амплитудой Что произойдет с периодом колебаний, максимальной потенциальной энергией пружины и частотой колебаний, если пружину заменить на другую с большим коэффициентом жесткости, а амплитуду колебаний оставить прежней?

Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

4) может измениться любым из выше указанных способов

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

Период колебаний связан с массой груза и жёсткостью пружины соотношением При увеличении жёсткости пружины период колебаний уменьшится. Частота обратно пропорциональна периоду, значит, частота увеличится.

С максимальной потенциальной энергией пружины всё немного сложнее. Когда к вертикальной пружине подвешивают груз, она сразу немного растягивается, чтобы уравновесить силу тяжести, действующую на груз. Определим это начальное растяжение: Именно это состояние является положением равновесия для вертикального пружинного маятника, колебания происходят вокруг него, груз поднимается и опускается из этого положения на величину амплитуды. При движении вниз из положения равновесия пружина продолжает растягиваться, а значит, потенциальная энергия пружины продолжает увеличиваться. При движении вверх из положения равновесия, сперва деформация пружины уменьшается, а если то пружина начнёт сжиматься. Максимальной потенциальной энергии пружины соответствует состояние, когда она максимально растянута, а значит, в нашем случае, это положение, когда груз опустился максимально вниз. Таким образом, максимальная потенциальная энергия пружины равна

Рассмотрим функцию при Она имеет один минимум в точке Значит, если при замене пружин выполняется соотношение то потенциальной энергией пружины возрастёт; если — уменьшится; в случае потенциальная энергия пружины может увеличиться, уменьшиться и даже остаться той же самой.

Источник

• через какое время делают повторное эко →