Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён пружиной со стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия вдоль оси пружины и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, вдоль которой направлена ось Ox. В таблице приведены значения координаты груза х в различные моменты времени t. Выберите все верные утверждения о результатах этого опыта на основании данных, содержащихся в таблице. Абсолютная погрешность измерения координаты равна 0,1 см, времени 0,05 с.
| t, c | 0,0 | 0,25 | 0,50 | 0,75 | 1,00 | 1,25 | 1,50 |
| х, см | 3,0 | 2,1 | 0,0 | 2,1 | 3,0 | 2,1 | 0,0 |
Задание проверяет характеристики колебаний и превращение энергии пружинного маятника.
1 — неверно: от x = 3,0 см до x = −3,0 см проходит половина периода, поэтому T = 2 · 1,00 с = 2,00 с.
2 — верно: ν = 1/T = 0,5 Гц.
3 — верно: при t = 0,50 с груз проходит положение равновесия, где потенциальная энергия минимальна, а кинетическая максимальна.
4 — неверно: при t = 1,50 с координата равна нулю, поэтому aₓ = −kx/m = 0.
5 — неверно: |F| = k|x|, а 3,0 см больше 2,1 см, поэтому сила при 1,00 с больше, чем при 0,25 с.
Ответ: 23.