ID: 00015435
Шарик катится по жёлобу. Изменение координаты шарика $x$ с течением времени $t$ в инерциальной системе отсчёта показано на графике: координата быстро растёт в начале, наклон постепенно уменьшается, и примерно с $t=2$ с график выходит на горизонтальную полку ($x\approx5$ м). Выберите все верные утверждения, которые соответствуют результатам опыта.
1) Проекция скорости шарика постоянно увеличивалась и оставалась положительной на всём пути.
2) Первые $2$ с скорость шарика возрастала, а затем оставалась постоянной.
3) Первые $2$ с шарик двигался с уменьшающейся скоростью, а затем покоился.
4) На шарик действовала всё увеличивающаяся сила.
5) Первые $2$ с проекция ускорения шарика не изменялась, а затем стала равной нулю.
В ответе запишите номера выбранных утверждений в порядке возрастания, без пробелов.
Источник: ФИПИ
График $x(t)$ сначала круто поднимается, но его наклон постепенно уменьшается: в начале координата растёт быстро, потом всё медленнее, и примерно с $t=2$ с кривая становится горизонтальной (выходит на полку $x\approx5$ м и дальше не меняется). Наклон графика — это скорость.
Скорость — наклон кривой $x(t)$. Раз наклон уменьшается — скорость падает; когда кривая стала горизонтальной — скорость стала нулём, шарик остановился. Линия не прямая, поэтому ускорение в начале не постоянно (наклон меняется неравномерно).
Наоборот: наклон (скорость) уменьшался, а потом стал нулём.
В первые $2$ с скорость не возрастала, а убывала (наклон уменьшался).
Наклон в первые $2$ с уменьшается (скорость падает), затем кривая горизонтальна — шарик покоится. Совпадает с графиком.
Шарик тормозит, причём всё слабее (ускорение по модулю уменьшается), затем сила исчезает. Растущей силы нет.
Если бы ускорение было постоянным, $x(t)$ был бы параболой с равномерно меняющейся скоростью. Здесь кривая «загибается» к полке неравномерно — ускорение в первые $2$ с меняется (по модулю убывает), а не остаётся постоянным.