Рассмотрим гармонические колебания пружинного маятника. Период изменения кинетической энергии... (укажите все правильные утверждения)

• в два раза меньше периода координаты
• совпадает с периодом изменения потенциальной энергии
• равен периоду изменения координаты Т
• равен 1/2
• в два раза больше периода координаты

Другие предметы Колледж Гармонические колебания гармонические колебания пружинный маятник период кинетической энергии потенциальная энергия колебания координаты физика колледж правильные утверждения Новый

Чтобы разобраться с вопросом о периодах изменения кинетической и потенциальной энергии пружинного маятника, давайте вспомним основные моменты, связанные с гармоническими колебаниями.

Гармонические колебания пружинного маятника описываются уравнением:

• x(t) = A * cos(ωt + φ),

где x(t) - положение маятника в зависимости от времени, A - амплитуда колебаний, ω - угловая частота, φ - начальная фаза.

Теперь рассмотрим кинетическую и потенциальную энергии:

• Кинетическая энергия (K) пружинного маятника: K = (1/2)mv², где m - масса маятника, v - скорость.
• Потенциальная энергия (U) пружинного маятника: U = (1/2)kx², где k - жесткость пружины, x - смещение от равновесного положения.

Теперь давайте проанализируем, как эти энергии изменяются во времени:

1. Период изменения кинетической энергии: Кинетическая энергия достигает максимума, когда объект проходит через равновесное положение, и минимальна, когда он достигает максимального смещения (амплитуды). Таким образом, период изменения кинетической энергии равен периоду колебаний.
2. Период изменения потенциальной энергии: Потенциальная энергия достигает максимума, когда объект находится в крайних положениях (амплитудах), и минимальна в равновесном положении. Период изменения потенциальной энергии также равен периоду колебаний.
3. Периоды кинетической и потенциальной энергии: Оба этих периода совпадают с периодом изменения координаты (периодом колебаний). Таким образом, оба периода равны.

Теперь рассмотрим предложенные утверждения:

• в два раза меньше периода координаты - неверно
• совпадает с периодом изменения потенциальной энергии - верно
• равен периоду изменения координаты Т - верно
• равен 1/2 - неверно
• в два раза больше периода координаты - неверно

Таким образом, правильные утверждения: совпадает с периодом изменения потенциальной энергии и равен периоду изменения координаты Т.