Механические… — Задание 6 ЕГЭ по физике №00045373

Груз отпускают из крайнего левого положения, поэтому его координата меняется по закону $x = -A\cos\omega t$ (в начальный момент $x = -A$). Тогда проекция скорости $v_x = A\omega\sin\omega t$, проекция импульса $p_x = mA\omega\sin\omega t$, проекция ускорения $a_x = -\omega^2x = A\omega^2\cos\omega t$.

1. Кинетическая энергия груза $E_к$ в начальный момент минимальна (равна нулю), т. к. скорость в точке максимального отклонения равна нулю. Кроме того, она не бывает отрицательной, а период колебаний кинетической энергии в два раза меньше периода колебаний маятника. Подходящего графика нет.

2. Координата груза x в начальный момент времени отрицательна ($x = -A$, минимум), при этом груз находится в положении максимального отклонения от положения равновесия. График Б начинается с максимума, а график А — с нуля. Подходящего графика нет.

3. График колебаний импульса похож на график колебаний скорости (отличаются только амплитудой). В начальный момент времени скорость равна нулю, т. к. груз находится в точке максимального отклонения, после чего растёт (и направлена вдоль оси). Период колебаний скорости равен периоду колебаний маятника. Это соответствует графику А.

4. Ускорение направлено к положению равновесия, то есть в начальный момент вправо, вдоль оси $x$. Поэтому проекция ускорения в начальный момент времени максимальна и положительна: $a_x(0) = A\omega^2$. Период колебаний проекции ускорения равен периоду колебаний маятника. Это соответствует графику Б.