ID: 00016674
Материальная точка равномерно движется по окружности. В момент времени $t = 0$ точка была расположена и двигалась так, как показано на рисунке (см. рисунок).
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимость которых от времени эти графики могут представлять.
ГРАФИКИ: А) Б)
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ:
1) проекция скорости на ось $OX$
2) проекция скорости на ось $OY$
3) проекция ускорения на ось $OX$
4) проекция ускорения на ось $OY$
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца. Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами.
Источник: ФИПИ
При равномерном движении по окружности скорость направлена по касательной, а ускорение (центростремительное) — к центру. Когда точка бежит по кругу, обе проекции этих векторов на оси $OX$ и $OY$ «колеблются» по закону синуса/косинуса. Ключ — какое именно положение точки показано на рисунке в момент $t=0$: с него начинается каждый график.
Все четыре проекции — гармонические (синусоиды) с одинаковым периodом (периодом обращения). Проекции скорости и ускорения сдвинуты по фазе на четверть периода, а ускорение всегда «обгоняет» по фазе, потому что направлено к центру (противоположно радиусу). По начальному положению точки определяем, какая проекция в $t=0$ равна нулю, а какая максимальна, и стартует с горба или из нуля. Сопоставив начальные значения и ход каждого графика, получаем: А → 2, Б → 3.