ID: 00025437
Шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью \overset{\to}{\upsilon }_{0} (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо малό. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять ( t _{0} – время полёта). К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Б)
1) проекция скорости шарика υ _{y}
2) проекция ускорения шарика a_{y}
3) кинетическая энергия шарика
4) потенциальная энергия шарика А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью v_0, сопротивлением воздуха пренебрегаем, t_0 — полное время полёта до возвращения на землю.
Проекция ускорения на всё время полёта постоянна и равна a_y=-g — это горизонтальная прямая ниже нуля, причём отрицательная сразу от t=0. Это график А (пункт 2).
Потенциальная энергия E_п=mgy повторяет форму координаты y(t)=v_0t-\dfrac{gt^{2}}{2} — параболы, которая стартует из нуля (шарик бросают с земли), поднимается до максимума в верхней точке и снова обращается в ноль в момент t_0, когда шарик падает на землю. Это симметричная «арка» — график Б (пункт 4).
Проекция скорости \upsilon_y=v_0-gt — это убывающая прямая, переходящая через ноль в верхней точке траектории, а кинетическая энергия E_к=\dfrac{m\upsilon_y^{2}}{2} никогда не бывает отрицательной и обращается в ноль в верхней точке — её график выглядел бы «ямой». Ни та, ни другая не совпадают с постоянной прямой А или аркой Б.
Итог: график А — проекция ускорения (2), график Б — потенциальная энергия (4).