Задание 15 ОГЭ, физика: Механика

ОГЭ ФизикаЗадание 151.23 Механические колебания. Амплитуда, период и частота колебаний. Механические волны.

Изучая колебания пружинного маятника, ученик собрал из пружин разной жесткости и грузов одинаковой массы четыре установки (см. рисунок). Какую из указанных пар установок можно использовать для исследования зависимости периода колебаний маятника от массы подвешиваемого груза?

1)  А и Б

2)  А и Г

3)  Б и В

4)  В и Г

В подтеме 30 задач
Разбор
Главная идея: Для исследования зависимости периода от массы нужно варьировать только массу, оставляя жесткость пружины постоянной.

Период колебаний пружинного маятника описывается формулой:

T=2πmkT = 2\pi\sqrt{\frac{m}{k}}

где mm — масса груза, kk — жесткость пружины.

Чтобы исследовать зависимость периода TT от массы mm, нужно изменять только массу, оставляя жесткость пружины неизменной. Это принцип контролируемого эксперимента: изменяем одну переменную, остальные фиксируем.

Проверим каждую пару:

  1. А и Б: обе установки содержат одинаковые пружины (по условию на рисунке) и одинаковые грузы. Ничего не изменяется — не подходит.

  2. А и Г: пружины имеют одинаковую жесткость, грузы разной массы. Это позволяет менять только mm при постоянном kk — подходит.

  3. Б и В: пружины разной жесткости, грузы разной массы. Изменяются сразу две переменные (kk и mm) — невозможно выделить влияние каждой отдельно.

  4. В и Г: пружины разной жесткости, грузы одинаковой массы. Период зависит от kk, а не от массы — не подходит для исследования зависимости от mm.

Ответ: пара А и Г.

Типичные ошибки

  • Выбор пар, в которых изменяются обе переменные (kk и mm) одновременно — это не позволяет установить причинно-следственную связь
  • Путаница между «исследовать зависимость от mm» и «исследовать зависимость от kk» — нужно внимательно читать, от какой величины ищется зависимость
  • Выбор пар с одинаковыми массами вместо одинаковых жесткостей — перепутаны роли переменной и параметра
Непонятно?

Похожие задачи