Кинематика — Задание 6 ЕГЭ по физике №00025428

Мячик бросили под углом α к горизонту с балкона высотой h. Пока мячик летит, на него действует только сила тяжести: горизонтальное движение равномерное, а вертикальное — равноускоренное с ускорением $-g$.

Проекция импульса на ось x: $p_x=mv_0\cos\alpha$. Горизонтальных сил нет, значит p_x не меняется во время полёта — постоянная положительная величина, горизонтальная прямая выше нуля. Это график А.

Потенциальная энергия $E_п=mgy$, а координата $y(t)=h+v_0\sin\alpha\, t-\dfrac{gt^{2}}{2}$ — парабола, которая стартует с положительного значения h (мячик бросают с высоты), поднимается до максимума в верхней точке траектории и опускается до нуля, когда мячик долетает до земли. Раз $E_п$ пропорциональна y, её график имеет точно такую же форму — это график Б.

Кинетическая энергия и проекция импульса на ось y меняются иначе: $p_y$ — это убывающая прямая, переходящая через ноль, а кинетическая энергия никогда не обращается в постоянную величину и не ведёт себя как парабола, стартующая с положительного значения без последующего роста скорости в начале. Ни одна из них не совпадает с константой А или аркой Б.

Значит график А — проекция импульса на ось x (пункт 3), график Б — потенциальная энергия (пункт 4).