Динамика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00015205

Идея

Шайба разгоняется по наклонной равномерно — значит ускорение постоянно, и по таблице скоростей его легко найти: $a=\dfrac{\Delta\upsilon}{\Delta t}$. Масса $m=0{,}05$ кг, $g=10$ м/с², угол $30^\circ$. По данным таблицы получается $a\approx3$ м/с² (скорость растёт примерно на $3$ м/с каждую секунду).

Утверждение 2 — ускорение

Из таблицы скорость растёт линейно, прибавляя около $3$ м/с за секунду, поэтому $a\approx3$ м/с². п.2 — верно. Запомним это число, оно нужно дальше.

Утверждение 1 — есть ли трение

Если бы трения не было, ускорение было бы $a_0=g\sin30^\circ=10\cdot0{,}5=5$ м/с². А по таблице всего $3$ м/с² — значит часть «разгоняющей» силы съедает трение. Трение есть, поэтому «трение отсутствует» — неверно. п.1 — неверно.

Утверждение 3 — путь за первую секунду

$s=\dfrac{a t^2}{2}=\dfrac{3\cdot1^2}{2}=1{,}5$ м. Это больше $1$ м, а не меньше. п.3 — неверно.

Утверждение 4 — импульс в $0{,}4$ с

Скорость $\upsilon(0{,}4)=a t=3\cdot0{,}4=1{,}2$ м/с, импульс $p=m\upsilon=0{,}05\cdot1{,}2=0{,}06$ кг·м/с. п.4 — верно.

Утверждение 5 — теплота при неупругом ударе

К моменту $t=1{,}4$ с скорость $\upsilon=a t=3\cdot1{,}4=4{,}2$ м/с. При абсолютно неупругом ударе о неподвижное препятствие вся кинетическая энергия уйдёт в тепло: $Q=\dfrac{1}{2}m\upsilon^2=\dfrac{1}{2}\cdot0{,}05\cdot4{,}2^2=\dfrac{1}{2}\cdot0{,}05\cdot17{,}64\approx0{,}44$ Дж. п.5 — верно.