Небольшой груз, покоящийся на гладком горизонтальном столе, соединён горизонтальной пружиной с вертикальной стенкой. Груз немного смещают от положения равновесия и отпускают из состояния покоя, после чего он начинает колебаться, двигаясь вдоль оси пружины, параллельно 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. Погрешность измерения координаты равна 0,1 см, времени – 0,1 с.
| t, c | 0,0 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 |
| х, см | 4,0 | 2,8 | 0,0 | –2,8 | –4,0 | –2,8 | 0,0 |
Задание проверяет связь периода колебаний, силы, ускорения и энергии пружинного маятника.
1 — верно: переход от x = 4,0 см к x = −4,0 см занимает половину периода, поэтому T = 2 · 0,8 с = 1,6 с.
2 — неверно: ν = 1/T = 0,625 Гц.
3 — верно: при t = 1,2 с груз проходит положение равновесия x = 0, где энергия пружины Eп = kx²/2 минимальна.
4 — верно: при t = 0,8 с координата минимальна, поэтому ускорение aₓ = −kx/m максимально и положительно; его модуль также максимален.
5 — неверно: по закону Гука |F| = k|x|, поэтому при 0,8 с сила максимальна, а при 1,2 с равна нулю.
Ответ: 134.