سوال ۵۴ فیزیک کنکور تجربی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

پاسخ تشریحی

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

• گزینهٔ ۱: ممکن است با فرض حرکت یکنواخت، از رابطهٔ نادرست $A=vt$ به $7.5\,\mathrm{cm}$ برسید. اما تندی جسم از صفر تا تندی بیشینه افزایش می‌یابد و نمی‌توان تندی لحظهٔ عبور از تعادل را تندی متوسط این بازه دانست.
• گزینهٔ ۳: اگر زمان داده‌شده را به‌اشتباه نصف دوره بگیرید، دامنهٔ $2.5\,\mathrm{cm}$ به دست می‌آید. حرکت از انتهای مسیر تا نخستین عبور از تعادل، یک‌چهارم دوره طول می‌کشد، نه نصف دوره.
• گزینهٔ ۴: اشتباه در محاسبهٔ بسامد زاویه‌ای یا تبدیل واحد دامنه می‌تواند به این انتخاب منجر شود. دامنهٔ $2\,\mathrm{cm}$ با دورهٔ به‌دست‌آمده، تندی بیشینهٔ $0.2\,\mathrm{m/s}$ می‌دهد که با دادهٔ سؤال سازگار نیست.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

1. ویژگی‌های حرکت هماهنگ ساده را مرور کنید: جسمی که پس از کشیدن از سکون رها می‌شود، از کدام نقطهٔ مسیر آغاز می‌کند و در کجا بیشترین تندی را دارد؟
2. زمان حرکت از انتهای مسیر تا نخستین عبور از تعادل برابر با یک‌چهارم دوره است. ابتدا از زمان داده‌شده، دورهٔ تناوب را پیدا کنید.
3. با رابطه‌های $\omega=\frac{2\pi}{T}$ و $v_{\max}=\omega A$، دامنه را برحسب متر به دست آورید؛ سپس آن را به سانتی‌متر تبدیل کنید.