ID: 00001581
После удара в момент времени t = 0 шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью v_{0}, как показано на рисунке. В момент времени t_{0} шайба вернулась в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение c течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) кинетическая энергия Е_{к}
2) проекция скорости v_{x}
3) полная механическая энергия E_{мех}
4) проекция ускорения a_{y}
Источник: ФИПИ
Запишем уравнения движения вдоль наклонной оси x (ускорение a = g\sin\alpha = \text{const}, направлено вниз по плоскости):
v_x(t) = v_0 - at
x(t) = v_0 t - \frac{at^2}{2}
Кинетическая энергия шайбы:
E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{m(v_x^2 + v_y^2)}{2} = \frac{m(v_0 - at)^2}{2}
Это квадратная функция от t — парабола с ветвями вверх, минимум при t = \frac{t_0}{2} (шайба в верхней точке, v = 0, E_k = 0).
A \to \text{кинетическая энергия}
Плоскость гладкая (без трения), значит механическая энергия сохраняется:
E_\text{полн} = E_k + E_п = \text{const}
График полной механической энергии — горизонтальная прямая.
B \to \text{полная механическая энергия}