Решение: Движение шайбы по наклонной плоскости
После удара в момент $t=0$ шайба начинает скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec{v}_0$, как показано на рисунке, и в момент $t=t_0$ возвращается в исходное положение. Графики А и Б отображают изменение с течением времени физических величин, характеризующих движение шайбы. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.
Решение по шагам
4 шагаНа шайбу действует постоянная составляющая силы тяжести вдоль наклонной плоскости, поэтому движение является равноускоренным.
Координата при равноускоренном движении изменяется по квадратичному закону. Шайба сначала удаляется от исходного положения, а затем возвращается к нему, поэтому график координаты имеет вид параболы с максимумом.
$$x(t)=x_0+v_{0x}t+\frac{a_x t^2}{2}$$Проекция скорости при равноускоренном движении изменяется линейно. При движении вверх она уменьшается до нуля, а при возвращении становится отрицательной, что соответствует графику Б.
$$v_y(t)=v_{0y}+a_y t$$Следовательно, график А соответствует координате $x$, а график Б — проекции скорости $v_y$.
А — 3, Б — 2; ответ: 32
Где здесь ошибаются
Путать график координаты с графиком кинетической энергии.
Считать, что проекция скорости при постоянном ускорении изменяется нелинейно.
Выбирать проекцию ускорения для графика Б, хотя при равноускоренном движении она постоянна.