Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00019402

Идея

По графику $v_x(t)$ читаем: ускорение — это наклон (тангенс) графика, перемещение — площадь под графиком, импульс $p=mv$, кинетическая энергия $E_k=\dfrac{mv^2}{2}$. Равнодействующая сил равна нулю там, где скорость постоянна. Масса $m=20\ \text{кг}$.

Считаем

С графика: $0$–$20\ \text{с}$ скорость растёт $0\to4\ \text{м/с}$; $20$–$60\ \text{с}$ постоянна $4\ \text{м/с}$; $60$–$80\ \text{с}$ убывает $4\to3\ \text{м/с}$; $80$–$100\ \text{с}$ убывает $3\to0\ \text{м/с}$.

1) $a_{0-20}=\dfrac{4}{20}=0{,}2\ \text{м/с}^2$; $|a_{60-80}|=\dfrac{1}{20}=0{,}05\ \text{м/с}^2$. Отношение $\dfrac{0{,}2}{0{,}05}=4$, а не $2$. — Неверно.

2) За $0$–$10\ \text{с}$ скорость растёт $0\to2\ \text{м/с}$, перемещение $s=\dfrac{0+2}{2}\cdot10=10\ \text{м}$, а не $20\ \text{м}$. — Неверно.

3) В момент $40\ \text{с}$ участок постоянной скорости, $a=0$, значит равнодействующая равна нулю. — Верно.

4) В $80$–$100\ \text{с}$ импульс меняется от $p_1=20\cdot3=60\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$ до $p_2=20\cdot0=0$, то есть уменьшился на $60\ \text{кг}\cdot\text{м/с}$. — Верно.

5) За $10$–$20\ \text{с}$ скорость растёт $2\to4\ \text{м/с}$, $E_k\propto v^2$ растёт в $\left(\dfrac{4}{2}\right)^2=4$ раза, а не в $2$. — Неверно.

Верны утверждения 3 и 4. Ответ: 34.