На рисунку зображений графік залежності заряду від часу в коливальному контурі. Чому дорівнюють значення амплітуди і частоти коливань заряду? (1 бал)
а) 12 нКл, 8 мкс
б) 12 нКл, 4 мкс
в) 6 нКл, 8 мкс
г) 6 нКл, 4 мкс

период уолебаний пружинного маятника:

т = 2п*кор(m/k)

с другой стороны в данной : т = 16/20 = 0,8 с. (время одного колебания).

находим массу m:

m = (t/2п)^2 *k = (0,4/3,14)^2 *250 = 4,05  кг.

ответ: 4 кг. (примерно)

соотношение абсурдное, как и условие. поясним формулами:

т = 2пкор(l/g) - период колебаний маятника.

напишем формулы для ускорения свободного падения для разных высот от центра земли:

g1 = gm /(r+h)^2

g2 = gm /(r-h)^2

если период не изменился, значит эти значения g должны быть равны.

приходим к абсурдному соотношению h = -h.

делаем вывод, что для обеспечения условия , нужно шахту сделать глубиной больше радиуса земли, то есть пробуриться глубже центра земли - к .  разберем эту ситуацию:

расстояние до центра земли от нижней точки шахты: h - r.

получим следующее уравнение:

r+h = h-r

или:   h - h = 2r  - судите сами: абсурдно это или нет.

  в этих применяем формулы пути для равноускоренного ( равнозамедленного) движения с ускорением g=10 м/сек^2h=v0*t-(g*(t^2))/2; ( при движении вертикально вверх)  (1)иv= v0 - g*t; ( при движении вертикально вверх)    (2)  при падении v0=0; 1. камень будет двигаться сначала равнозамедленно, а затем равноускоренно.время движения вверх, равно времени падения и равно t1, полное время равно 2*t1скорость в конце равна скорости в начале = v0; t1=v0/g= 10/10=1 сек; полное время движения = 2 сек; 2. v= v0 - g*t; ( при движении вертикально вверх)v1= v0 - g*t1=18-10*1=8 м/сек; v1= v0 - g*t2=18-10*3=-12 м/сек; модуль = 12 м/сек ( тело будет падать в этот момент)3. так как при этом v0=0, то искомые пути будут разностями, находимыми из выражения s=(g*(t^2))/2 для падения за t секунд.при t=1 s=5 м      (т.е. за 1-ю секунду тело пролетит 5 м )при t=2 s=20 м  (т.е. за 2-ю секунду тело пролетит 20-5=15 м )при t=3 s=45 м  (т.е. за 3-ю секунду тело пролетит 45-20=25 м )4. из формулы (1) при v0=0 полное время падения равно: t= (корень кв из)(2*h/g)t=(2*h/g)^(1/2)=(2*80/10)^(1/2) = 4 сек применяем решение 3, но еще добавляем: при t=4 s=80 м  (т.е. за 4-ю секунду тело пролетит 80-45=35 м )

путь, пройденный равноускоренно двигающимся телом за время t , определяется по формуле

s = v0 * t + a * t² / 2

в данном случае

5 * v0 + a * 5² / 2 = 0,3

10 * v0 + a * 10² / 2 = 1,1  (за 10 секунд тело прошло 30 + 80 = 110 см)

умножив первое уравнение на 2 и отняв полученное выражение от второго, получаем  25 * а = 0,5 ,  откуда  а = 0,5 / 25 = 0,02 м/c²

первое уравнение в этом случае принимает вид

5 * v0 + 0,02 * 25 / 2 = 0,3

5 * v0 = 0,3 - 0, 25 = 0,05

v0 = 0,01