ID: 00016670
В момент времени $t = 0$ мяч брошен вверх с поверхности Земли с некоторой скоростью, как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение мяча. Потенциальная энергия мяча отсчитывается от уровня $y = 0$ (см. рисунок).
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать ($t_0$ — время полёта мяча). Сопротивлением воздуха пренебречь.
ГРАФИКИ: А) Б)
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
1) проекция импульса $p_y$
2) кинетическая энергия $E_к$
3) проекция ускорения $a_y$
4) потенциальная энергия $E_п$
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца. Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Источник: ФИПИ
Мяч кинули вертикально вверх. По вертикали скорость линейно убывает (а потом растёт вниз), ускорение постоянно. Из этого получаем форму каждой величины.
Проекция импульса $p_y = m v_y = m(v_0 - g t)$ — наклонная прямая, идёт сверху вниз и пересекает ноль в верхней точке (потом становится отрицательной). Кинетическая энергия $E_к = \frac{m v_y^2}{2}$ — парабола ветвями вверх: падает до нуля в верхней точке, потом снова растёт. Ускорение $a_y=-g=\text{const}$ — горизонтальная прямая. Потенциальная энергия $E_п=mgy$ повторяет форму высоты — парабола ветвями вниз (горб).
График А — наклонная прямая, пересекающая ноль: это проекция импульса $p_y$ — позиция 1. График Б — парабола, касающаяся нуля в верхней точке: это кинетическая энергия — позиция 2.