Кинематика — Задание 5 ЕГЭ по физике №00047433

Четыре тела по $80$ г едут вдоль оси $Ox$, и про каждое у нас есть только таблица координат через каждую секунду. Всё — скорость, ускорение, период — придётся вытаскивать из того, как меняются числа в строках.

Удобный приём: смотри не на сами координаты, а на их приращения за каждую секунду. Приращение за $1$ с — это средняя скорость тела на этой секунде.

Утверждение 1. Первое тело: $0,\ 2,\ 4,\ 6,\ 8,\ 10$ м. За каждую секунду координата растёт ровно на $2$ м, скорость всё время одна и та же, $v_1=2$ м/с. Это и есть равномерное движение. Утверждение верно.

Утверждение 2. Третье тело: $0,\ 1,\ 4,\ 9,\ 16,\ 25$ м. Приращения за секунды: $1,\ 3,\ 5,\ 7,\ 9$ м — с каждой секундой тело проходит всё больше, то есть разгоняется. Раз есть ускорение, по второму закону Ньютона $\vec F_{\text{равн}}=m\vec a$ сумма сил не равна нулю. Утверждение неверно.

Утверждение 3. Приращения $1,\ 3,\ 5,\ 7,\ 9$ м растут на $2$ м каждую секунду, значит, скорость растёт на $2$ м/с за секунду:

$$a_3=\dfrac{2\ \text{м/с}}{1\ \text{с}}=2\ \text{м/с}^2.$$

Проверка: координаты равны $t^2$, а при старте из покоя $x=\dfrac{at^2}{2}$; при $a=4\ \text{м/с}^2$ было бы $x=2t^2$ — например, $8$ м в момент $2$ с, а в таблице $4$ м. Утверждение неверно.

Утверждение 4. Четвёртое тело: $0,\ 2,\ 0,\ -2,\ 0,\ 2$ м. В момент $2$ с оно в нуле, но идёт в отрицательную сторону, а при старте шло в положительную — это лишь половина колебания. При $t=4$ с тело снова в нуле и снова идёт к $+2$ м: движение повторилось целиком. Период $4$ с. Утверждение верно.

Утверждение 5. В момент $2$ с первое тело едет со скоростью $2$ м/с (как и всё время). Масса $80\ \text{г}=0{,}08\ \text{кг}$:

$$E_{\text{к}}=\dfrac{mv^2}{2}=\dfrac{0{,}08\cdot2^2}{2}=0{,}16\ \text{Дж}.$$

Утверждение верно.

Верны утверждения 1, 4 и 5.