ID: 00007241
В момент t=0 камень бросают с начальной скоростью v_0 под углом а к горизонту с некоторой высоты и (см. рисунок).
Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение камня в процессе полёта, от времени t.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь.
Потенциальная энергия камня отсчитывается от уровня у = 0.)
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
потенциальная энергия камня
проекция импульса камня на ось х
проекция ускорения камня на ось у
кинетическая энергия камня
Источник: ФИПИ
Запишем уравнения движения. По вертикали высота:
y(t) = H + v_0\sin\alpha\cdot t - \frac{g t^2}{2}
Потенциальная энергия:
E_\text{п}(t) = mgy(t) = mg\!\left(H + v_0\sin\alpha\cdot t - \frac{gt^2}{2}\right)
Это квадратичная функция от t с отрицательным старшим коэффициентом — парабола с ветвями вниз. При t=0 значение E_\text{п} = mgH \gt 0. Значит, это график А.
Проекция скорости на ось x (горизонталь): ускорение свободного падения горизонтальной составляющей не меняет:
v_x = v_0\cos\alpha = \text{const}
Тогда проекция импульса на ось x:
p_x(t) = mv_x = mv_0\cos\alpha = \text{const}
Это горизонтальная прямая выше нуля — график Б.