Определение
Пружинный маятник — это груз, прикреплённый к пружине, который совершает колебания, если его вывести из положения равновесия и отпустить. Возвращает груз к положению равновесия сила упругости растянутой или сжатой пружины.
Попробуй решить
Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:
- <p>В пружинном маятнике пружину заменили на более жёсткую, груз оставили прежним.</p> <p>Как в результате изменятся следующие величины?</p> <p>А) период колебаний маятника<br>Б) частота колебаний маятника</p> <p>Для каждой величины определите характер изменения:</p> <ol><li>увеличится</li><li>уменьшится</li><li>не изменится</li></ol> <p>Запишите две цифры в порядке А, Б (цифры могут повторяться).</p>
- <p>Груз массой 100 г, подвешенный к пружине, совершил 20 колебаний за 10 с. Груз массой 400 г на той же пружине совершил 20 колебаний за 20 с. Груз массой 100 г на более жёсткой пружине совершал колебания чаще, чем на исходной.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>частота колебаний пружинного маятника зависит от жёсткости пружины</li><li>период колебаний пружинного маятника не зависит от массы груза</li><li>период колебаний пружинного маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>на более жёсткой пружине груз колеблется реже</li><li>период колебаний пружинного маятника увеличивается при увеличении массы груза</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
- <p>Груз массой 100 г, подвешенный к пружине, совершил 20 колебаний за 10 с. Груз массой 400 г на той же пружине совершил 20 колебаний за 20 с. Груз массой 100 г на более жёсткой пружине совершал колебания чаще, чем на исходной.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>период колебаний пружинного маятника не зависит от массы груза</li><li>период колебаний пружинного маятника увеличивается при увеличении массы груза</li><li>период колебаний пружинного маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>на более жёсткой пружине груз колеблется реже</li><li>частота колебаний пружинного маятника зависит от жёсткости пружины</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
- <p>Груз массой 100 г, подвешенный к пружине, совершил 20 колебаний за 10 с. Груз массой 400 г на той же пружине совершил 20 колебаний за 20 с. Груз массой 100 г на более жёсткой пружине совершал колебания чаще, чем на исходной.</p> <p>Из предложенного перечня выберите два утверждения, которые соответствуют результатам этих наблюдений, и запишите их номера.</p> <ol><li>период колебаний пружинного маятника зависит от амплитуды колебаний</li><li>период колебаний пружинного маятника увеличивается при увеличении массы груза</li><li>частота колебаний пружинного маятника зависит от жёсткости пружины</li><li>на более жёсткой пружине груз колеблется реже</li><li>период колебаний пружинного маятника не зависит от массы груза</li></ol> <p>Цифры в ответе можно записывать в любом порядке.</p>
Ключевые признаки
- Период и формула — время одного полного колебания T можно найти по формуле T = 2π · √(m / k), где m — масса груза (кг), k — жёсткость пружины (Н/м); единица периода — секунда (с). На опыте период находят так: T = t / N, где N — число колебаний за время t
- Масса груза — чем тяжелее груз, тем больше период: груз в 4 раза тяжелее на той же пружине колеблется с периодом в 2 раза больше
- Жёсткость пружины — на более жёсткой пружине тот же груз колеблется чаще: период меньше, частота больше
- Колеблется без помощи силы тяжести — груз возвращает сила упругости пружины, поэтому такой маятник колеблется и на гладком горизонтальном столе; нитяному маятнику для колебаний нужна сила тяжести
Пример
Опыт: груз 100 г на пружине совершил 20 колебаний за 10 с, значит T = 10 / 20 = 0,5 с. Груз 400 г на той же пружине совершил 20 колебаний за 20 с: T = 20 / 20 = 1 с. Масса выросла в 4 раза, а период — в 2 раза, как и следует из формулы: √4 = 2.
Тема целиком: Механические колебания и звук — теория, разобранные задания и тренажёр.
Не путай: Пружинный маятник и нитяной маятник
Период нитяного маятника зависит от длины нити и не зависит от массы груза, а период пружинного зависит от массы груза и жёсткости пружины. Перенести правило «от массы не зависит» на груз на пружине — частая ошибка при разборе опытов с маятниками.
Частые вопросы
Что такое пружинный маятник простыми словами (для 7–9 класса)?
Пружинный маятник — это груз, прикреплённый к пружине, который совершает колебания, если его вывести из положения равновесия и отпустить. Возвращает груз к положению равновесия сила упругости растянутой или сжатой пружины.
Как пружинный маятник выглядит на практике?
Опыт: груз 100 г на пружине совершил 20 колебаний за 10 с, значит T = 10 / 20 = 0,5 с. Груз 400 г на той же пружине совершил 20 колебаний за 20 с: T = 20 / 20 = 1 с. Масса выросла в 4 раза, а период — в 2 раза, как и следует из формулы: √4 = 2.
В каких заданиях ОГЭ встречается «пружинный маятник»?
Этот термин встречается в заданиях №12, №16 — потренируйся в тренажёре Совелия.