ID: 00025467
В момент $t=0$ мячик бросают с начальной скоростью $\overset{\to}{\upsilon }_{0}$ под углом $\alpha$ к горизонту с балкона высотой h (см. рисунок). Графики А и Б представляют собой зависимости физических величин, характеризующих движение мячика в процессе полёта, от времени t .
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять. (Сопротивлением воздуха пренебречь. Потенциальная энергия мячика отсчитывается от уровня $y=0.$ ) 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 импульса мячика на ось y
2) кинетическая энергия мячика
3) модуль ускорения мячика $a$
4) потенциальная энергия мячика А Б 1 2 3 4 1 2 3 4
Источник: ФИПИ
Мячик бросили под углом α к горизонту с балкона высотой h. Пока он летит, на него действует только сила тяжести — постоянная по модулю и направлению.
Модуль ускорения мячика всё время полёта равен g и не меняется ни по величине, ни по знаку (модуль не может быть отрицательным) — его график горизонтальная положительная прямая. Это график А (пункт 3).
Кинетическая энергия $E_к=\dfrac{m(\upsilon_x^{2}+\upsilon_y^{2})}{2}$ максимальна в начале, убывает по мере подъёма, но в верхней точке траектории не обращается в ноль — там остаётся горизонтальная составляющая скорости. Получается «чаша» с ненулевым минимумом, которая затем снова растёт. Это график Б (пункт 2).
Проекция импульса на ось y меняется линейно и пересекает ноль в верхней точке — прямая линия, а не горизонтальная константа и не «чаша». Потенциальная энергия повторяет параболическую арку координаты y (стартует с положительного значения h, растёт, снова падает до нуля) — тоже не совпадает ни с А, ни с Б.
Итог: график А — модуль ускорения мячика (3), график Б — кинетическая энергия мячика (2).