Кинематика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00025426

После удара шайба скользит вверх по гладкой (без трения) наклонной плоскости, тормозится силой тяжести, останавливается, а затем скатывается обратно и в момент $t_0$ возвращается в исходную точку.

Отсчитаем координату вдоль направления движения шайбы. Она меняется как при равнозамедленном, а потом равноускоренном движении: $y(t)=v_0t-\dfrac{at^{2}}{2}$ — парабола, которая стартует из нуля, поднимается до максимума в точке разворота и возвращается к нулю к моменту $t_0$. Это симметричная «арка» — график А.

Проекция импульса вдоль направления движения убывает линейно: $p(t)=mv_0-mat$, положительна в начале, обращается в ноль в точке разворота (шайба на мгновение останавливается) и становится отрицательной, когда шайба скользит обратно вниз. Это в точности убывающая прямая, проходящая через ноль, — график Б.

Кинетическая энергия $E_к=\dfrac{mv^{2}}{2}$ никогда не отрицательна и обращается в ноль в точке разворота — её график выглядел бы «ямой», а не аркой или прямой. Полная механическая энергия на гладкой плоскости сохраняется — её график был бы постоянной горизонтальной линией. Ни то, ни другое не совпадает с графиками А и Б.

Итог: график А — координата (пункт 4), график Б — проекция импульса (пункт 2).