Zz.23.4

W pp4) mamy do czynienia z wahadłem fizycznym opisywanym w zadaniu, dla którego okres wyraża się wzorem podanym w pierwszym podpunkcie. Zależy ona zatem jak widzimy od wartości wspomnianego wyrażenia I/m*d, trzeba zatem spojrzeć na to jak to wyrażenie się zmienia (albo nie zmienia ;)). I tu sprawa jest dość podchwytliwa. Powinniśmy bowiem zauważyć, że moment bezwładności I się nie zmieni, bowiem dodatkowa masa została dołożona w osi obrotu, więc nie ma ona wpływu na moment bezwładności. Sama masa m brył oczywiście rośnie o tę masę dołożonego magnesu, ale jednocześnie zmienia się też rozkład masy w całej bryle, a co za tym idzie przesuwa się nieco w górę jej środek ciężkości, więc zmniejsza się d. Wykorzystując wzór na środek masy bryły sztywnej można pokazać, że zmniejszenie d idealnie kompensuje zwiększenie się m, stąd całe wyrażenie I/m*d pozostaje niezmienione, dlatego poprawna odpowiedź to 2-B. Poniżej zamieszczam fragment odpowiedzi podanej przez CKE, w którym opisywane przeze mnie obliczenie jest dokładnie przeprowadzone. W razie dalszych pytań proszę oczywiście śmiało pytać.