Задание 6 ЕГЭ по физике · задача 1E5167
|
|
В момент времени мяч брошен вверх с поверхности Земли
со скоростью как показано на рисунке. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение мяча. Потенциальная энергия мяча отсчитывается от уровня y = 0.
Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать ( t0 – время полёта мяча). Сопротивлением воздуха пренебречь. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
| ГРАФИКИ | ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ | |||||||||||||
|
|
Показать ответ и разбор
Ответ: 12
Разбор
График А начинается с максимального значения, падает до минимума в середине полёта и снова поднимается до максимума к моменту $t_{0}$. Это характерно для кинетической энергии: Eк $= mv^{2}/2$. Скорость в момент броска максимальна, в верхней точке обращается в ноль, а при возвращении на Землю снова равна по модулю $v_{0}$. Поэтому Eк меняется по параболе с минимумом посередине — соответствует графику А (1).
График Б — прямая линия, которая начинается в положительной области, линейно убывает, пересекает ноль и заканчивается в отрицательной области. Проекция импульса $p_y = m v_y$. Ускорение постоянно и равно −g, значит скорость (и импульс) изменяется линейно: $v_y = v_{0} − gt$. В момент $t_{0}$ скорость равна $−v_{0}$, поэтому py меняет знак. Это точно соответствует графику Б (2).
Остальные величины не подходят: потенциальная энергия имела бы максимум посередине, а ускорение ay было бы горизонтальной прямой.
График Б — прямая линия, которая начинается в положительной области, линейно убывает, пересекает ноль и заканчивается в отрицательной области. Проекция импульса $p_y = m v_y$. Ускорение постоянно и равно −g, значит скорость (и импульс) изменяется линейно: $v_y = v_{0} − gt$. В момент $t_{0}$ скорость равна $−v_{0}$, поэтому py меняет знак. Это точно соответствует графику Б (2).
Остальные величины не подходят: потенциальная энергия имела бы максимум посередине, а ускорение ay было бы горизонтальной прямой.