ID: 00007934
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) проекция скорости v_y
2) проекция ускорения a_x
3) кинетическая энергия E_к
4) полная механическая энергия E_мех
Источник: ФИПИ
Гладкая наклонная плоскость: трение отсутствует, поэтому действуют лишь сила тяжести mg и сила реакции опоры N. Ускорение постоянно: a = g\sin\alpha, направлено вниз по плоскости.
1. Проекция скорости v_x(t) = v_0 - at: линейно убывает, проходит через ноль при подъёме и продолжает убывать до -v_0 при возврате. График — убывающая прямая. Соответствует графику Б.
2. Проекция ускорения a_x = -a = \text{const} \lt 0: постоянная отрицательная величина. Горизонтальная прямая ниже нуля — не совпадает с графиком А (там линия выше нуля).
3. Кинетическая энергия E_k = \frac{mv^2}{2} = \frac{m(v_0 - at)^2}{2}: парабола с минимумом в точке остановки, симметрична. Ни А, ни Б не описывают параболу с минимумом.
4. Полная механическая энергия: поскольку плоскость гладкая, внешние силы работы не совершают, E = \text{const} \gt 0. Горизонтальная прямая выше нуля. Соответствует графику А.