ID: 00016683
После удара в момент времени $t = 0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $v_0$, как показано на рисунке (см. рисунок). В момент времени $t_0$ шайба вернулась в исходное положение.
Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.
К каждой позиции первого столбца (А, Б) подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
1) проекция скорости $v_x$
2) проекция ускорения $a_y$
3) кинетическая энергия $E_к$
4) полная механическая энергия $E_{мех}$
Запишите выбранные цифры под соответствующими буквами (для А, затем для Б).
Источник: ФИПИ
Плоскость гладкая (трения нет), значит на шайбу действуют только тяжесть и реакция опоры. Вдоль склона ускорение постоянно и направлено вниз по склону, поэтому шайба сначала тормозит, на вершине останавливается и скатывается обратно. Отсюда и «формы» всех величин во времени.
• Проекция скорости $v_x = v_0 - a t$ — линейно убывает, проходит через ноль (вершина) и становится отрицательной: прямая, пересекающая ось.
• Проекция ускорения $a_y$ постоянна (склон не меняется) — горизонтальная прямая.
• Кинетическая энергия $E_к = \tfrac{m v^2}{2}$ — сначала падает до нуля на вершине, потом снова растёт: ветви параболы с нулём в середине.
• Полная механическая энергия $E_{мех}$ при отсутствии трения сохраняется — горизонтальная прямая (постоянна).
График-«галочка» (падает до нуля и снова растёт) — это кинетическая энергия (3); горизонтальная прямая-константа — это либо ускорение, либо полная энергия, различаем по подписи оси. Ориентировочное соответствие, как в исходнике: А — кинетическая энергия (3), Б — проекция ускорения (2).
Внимание: какая именно кривая на графике А, а какая на Б — видно только на рисунке, поэтому распределение цифр сверяем с картинкой.