№6. Зависимости… — Задание ЕГЭ по физике №00025495

Нужно найти вид графика каждой зависимости. Среди пяти картинок есть: 1) горизонтальная прямая (константа); 2) вертикальная штриховая линия; 3) прямая через начало координат (прямая пропорциональность); 4) выпуклая растущая кривая (парабола, квадратичная зависимость); 5) убывающая кривая (гипербола, обратная пропорциональность).

А) Потенциальная энергия пружины от удлинения. $E_p=\dfrac{kx^{2}}{2}$ — энергия растёт пропорционально квадрату удлинения $x$, график выходит из начала координат и круче забирает вверх. Это график 4.

Б) Давление идеального газа от температуры в изохорном процессе. При постоянном объёме по закону Шарля $p=\dfrac{\nu R}{V}T$ — давление прямо пропорционально абсолютной температуре, прямая через ноль. Это график 3.

В) Энергия фотона от его импульса. Для фотона $E=pc$, где $c$ — скорость света, постоянная величина. Энергия прямо пропорциональна импульсу — снова прямая через ноль. Это график 3.

И всё сходится: энергия пружины растёт быстрее, чем линейно (квадрат удлинения), а вот давление газа и энергия фотона в этих формулах связаны с своим аргументом простой прямой пропорциональностью.