Законы Сохранения — Задание 5 ЕГЭ по физике №00045395

1. Неверно

Узнаем скорость тела в момент времени $t = 4$ с:

$v_x = v_{0x} + a_x t$

Для того чтобы узнать скорость, нам понадобится ускорение. Тело начинало движение из состояния покоя ($v_{0x} = 0$), поэтому при равноускоренном движении путь равен:

$L = v_{0x}t + \dfrac{a_x t^2}{2} = \dfrac{a_x t^2}{2} \Rightarrow a_x = \dfrac{2L}{t^2}$

$a_{x1} = \dfrac{2 \cdot 1\ м}{1^2\ с^2} = 2$ м/с²

$a_{x2} = \dfrac{2 \cdot 4\ м}{2^2\ с^2} = 2$ м/с²

Во всех столбцах таблицы $L = t^2$, то есть $\dfrac{2L}{t^2} = 2$ м/с² в любой момент времени. Выходит, что в течение всего движения ускорение не изменялось, тело двигалось равноускоренно.

$v_x = 2$ м/с² $\cdot, 4$ с $= 8$ м/с

2. Верно

Сначала узнаем скорость в момент 2 с:

$v_x = v_{0x} + a_x t = 2$ м/с² $\cdot, 2$ с $= 4$ м/с

Теперь воспользуемся формулой для $E_{кин}$:

$E_{кин} = \dfrac{mv_x^2}{2} = \dfrac{0{,}3\ кг \cdot 4^2\ (м/с)^2}{2} = 2{,}4$ Дж

3. Неверно

Нет, с самого начала тело двигалось равноускоренно, см. пункт 1.

4. Неверно

Равнодействующая постоянна и направлена вдоль движения, поэтому работа в данном случае вычисляется по формуле:

$A = FS,$

где $F$ — равнодействующая всех сил, действующих на тело, $S$ — путь, пройденный телом за 3 с.

$F = ma \Rightarrow A = maS = 0{,}3$ кг $\cdot, 2$ м/с² $\cdot, 9$ м $= 5{,}4$ Дж

Проверка по теореме о кинетической энергии: $v(3) = 6$ м/с, $A = \dfrac{mv^2}{2} - 0 = \dfrac{0{,}3 \cdot 36}{2} = 5{,}4$ Дж.

5. Верно

В течение всего движения ускорение не изменялось, тело двигалось равноускоренно. Теперь воспользуемся вторым законом Ньютона:

$\vec{F} = m\vec{a}$

Так как ускорение было неизменно, значит, и $\vec{F} = \mathrm{const}$.