6. Механика: #202970
В момент времени $t = 0$ мячик бросают с балкона высотой $h$ со скоростью $\vec{v}_0$ под углом $\alpha$ к горизонту. Графики $A$ и $B$ показывают зависимости физических величин от времени $t$ в процессе полета. Сопротивление воздуха отсутствует. Установите соответствие между графиками и физическими величинами.
ГРАФИКИ
$А)$
$Б)$
ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ
$1)$ проекция импульса на ось $y$
$2)$ кинетическая энергия
$3)$ модуль ускорения
$4)$ потенциальная энергия
| $А$ | $Б$ |
|---|---|
Анализ движения.
Горизонтальная скорость: $v_x = v_0 \cos \alpha = \text{const}.$
Вертикальная скорость: $v_y(t) = v_0 \sin \alpha- gt.$
Координата $y$: $y(t) = h + v_0 \sin \alpha \cdot t- \frac{gt^2}{2}.$
График $А.$
Модуль ускорения $|a| = g = \text{const}$ $→$ соответствует $3$
Другие варианты:
— Импульс $p_y$ линейно изменяется (не подходит).
— Энергии изменяются нелинейно (не подходят).
График $Б.$
Кинетическая энергия:
$$E_K(t) = \frac{m(v_x^2 + v_y^2)}{2} = \frac{m(v_0^2 \cos^2 \alpha + (v_0 \sin \alpha- gt)^2)}{2}$$
Квадратичная зависимость от $t$ $→$ соответствует $2.$
Потенциальная энергия дает параболу с ветвями вниз (не подходит).