Пример 1. Пружинный маятник расположен на гладкой горизонтальной плоскости. Смещение груза этого пружинного маятника меняется относительно положения равновесия с течением времени по закону x = A·cos (2π/T), где период T = 0,8 с. Через какое минимальное время, начиная с момента t = 0, потенциальная энергия деформации пружины маятника примет минимальное значение?
Ответ: ____ с.
Средний процент выполнения -37.
Источник (https://web-physics.ru/smf/index.php?msg=719): Демидова М.Ю., Грибов В.А. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2023 года по физике. Москва, 2023.
Решение. Так как смещение груза происходит по косинусоидальному закону, то вначале маятник находился в амплитудном положении.
Потенциальная энергия маятника \( \left( {{E}_{\text{n}}}=\frac{k\cdot {{x}^{2}}}{2} \right) \) минимальна в положении равновесия, где удлинение пружины
x становится равным нулю.
Из амплитудного положения в положение равновесия грузик маятника проходит за минимальное время
t = T/4 = 0,8 с/4 = 0,2 с.
: 0,2 с.