5. Механика: анализ физических процессов: #201544
Брусок массой $m = 100\,\text{г}$ движется прямолинейно. График зависимости модуля скорости $v$ от времени $t$ представлен на рисунке. Выберите все верные утверждения о движении бруска.
УТВЕРЖДЕНИЯ:
$1.$ Через $3\,\text{с}$ импульс бруска равен $0.06\,кг·м/с$.
$2.$ В промежутке от $3\,\text{с}$ до $5\,\text{с}$ равнодействующая сил равна нулю.
$3.$ В промежутке от $5\,\text{с}$ до $6\,\text{с}$ кинетическая энергия увеличилась в $2$ раза.
$4.$ Путь за первые $3\,\text{с}$ равен $1\,\text{м}$.
$5.$ Максимальное ускорение было в промежутке от $0\,\text{с}$ до $3\,\text{с}$.
Импульс при $t=3\,\text{с}$: $$p = mv = 0.1 \cdot 0.6 = 0.06\,кг·м/с$$ Вывод: Утверждение $1$ верно.
Равнодействующая сила $(3-5 с)$:
На графике $v(t)$ горизонтальный участок $⇒$ $a=0$ $⇒$ $F=ma=0$
Вывод: Утверждение $2$ верно.
Изменение кинетической энергии $(5-6\ с)$:
$v(5) \approx 0.6\,\text{м/с}$, $v(6) \approx 1.0\,\text{м/с}$
Отношение энергий: $\frac{E_k(6)}{E_k(5)} = \left(\frac{1.0}{0.6}\right)^2 \approx 2.78$
Вывод: Утверждение $3$ неверно.
Путь за первые $3\ с$:
$$s = \frac{v_{кон}t}{2} = \frac{0.6 \cdot 3}{2} = 0.9\,\text{м}$$ Вывод: Утверждение $4$ неверно.
Максимальное ускорение:
Наибольший наклон графика $v(t)$ на участке $5-6 с$
Ускорение: $a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{1.0-0.6}{1} = 0.4\,\text{м/с}^2$
На участке $0-3\ с$: $a = \frac{0.6}{3} = 0.2\,\text{м/с}^2$
Вывод: Утверждение $5$ неверно.