ID: 00025447
В момент времени $t=0$ шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью $\overset{\to}{\upsilon }$ (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо малό. Принять потенциальную энергию равной нулю на уровне броска.
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 из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
ГРАФИКИ ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ А) Б)
1) проекция скорости шарика $\upsilon_{y}$
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 со скоростью υ, сопротивлением воздуха пренебрегаем, а потенциальную энергию отсчитываем от уровня броска. $t_0$ — время полёта до возвращения на этот уровень.
Кинетическая энергия $E_к=\dfrac{m\upsilon_y^{2}}{2}$ максимальна в начале и в конце полёта (когда скорость по модулю равна υ), а в верхней точке траектории обращается в ноль, потому что там вертикальная скорость равна нулю. Получается симметричная «яма»: начинается на максимуме, касается нуля в середине пути и снова поднимается до максимума. Это график А (пункт 3).
Потенциальная энергия $E_п=mgy$ повторяет форму координаты $y(t)=\upsilon t-\dfrac{gt^{2}}{2}$ — параболы, которая стартует из нуля (уровень броска), поднимается до максимума в верхней точке и снова обращается в ноль к моменту $t_0$. Это симметричная «арка» — график Б (пункт 4).
Проекция скорости $\upsilon_y$ меняется линейно и один раз проходит через ноль — это наклонная прямая, а не «яма» и не «арка». Проекция ускорения постоянна и отрицательна — её график горизонтальная прямая ниже нуля. Ни та, ни другая не совпадают с показанными кривыми.
Итог: график А — кинетическая энергия шарика (3), график Б — потенциальная энергия шарика (4).