ID: 00016673
Маленький камень массой $m$ брошен с начальной высоты $h$ над землёй с начальной скоростью $V_0$, направленной под углом $\alpha$ к горизонту. Сопротивлением воздуха можно пренебречь.
Установите соответствие между физическими величинами и формулами, выражающими их в рассматриваемой задаче ($g$ — ускорение свободного падения).
ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА:
А) модуль импульса камня в момент, когда он снова окажется на высоте $h$ над землёй
Б) время от начала полёта до момента, когда кинетическая энергия камня окажется минимальной
ФОРМУЛА:
1) $mV_0$
2) $mV_0\cos\alpha$
3) (см. рисунок)
4) (см. рисунок)
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца. Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Источник: ФИПИ
Без сопротивления воздуха работает закон сохранения энергии: на одной и той же высоте у камня одинаковая по модулю скорость. А кинетическая энергия минимальна там, где минимальна скорость — в высшей точке.
Камень вернулся на ту же высоту $h$, с которой стартовал. По закону сохранения энергии его скорость по модулю та же, что вначале, — $V_0$. Значит модуль импульса $p=mV_0$ — формула 1.
Кинетическая энергия минимальна, когда скорость минимальна, — в верхней точке траектории, где вертикальная скорость $v_y=0$. Из $v_y=V_0\sin\alpha-gt=0$ получаем $t=\dfrac{V_0\sin\alpha}{g}$. Это формула 4.