Решение: Энергия и скорость шарика
В момент времени $t=0$ шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью $\vec{v}$. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Потенциальную энергию считать равной нулю на уровне броска. Определите, какие зависимости физических величин от времени могут быть представлены графиками; $t_0$ — время полёта.
Решение по шагам
3 шагаПри вертикальном броске вверх скорость шарика уменьшается до нуля в верхней точке, а затем возрастает по модулю при падении. Поэтому кинетическая энергия минимальна в середине полёта и имеет одинаковые значения в моменты $t=0$ и $t=t_0$.
$$E_k=\frac{mv^2}{2}$$Высота шарика равна нулю в начале и в конце полёта, а максимальна в верхней точке. Потенциальная энергия изменяется таким же образом.
$$E_p=mgh$$График А имеет минимум в верхней точке и одинаковые значения на границах интервала, поэтому он представляет зависимость кинетической энергии. График Б имеет максимум в верхней точке и обращается в ноль в начале и конце полёта, поэтому он представляет зависимость потенциальной энергии.
Где здесь ошибаются
Путать кинетическую и потенциальную энергию.
Считать, что кинетическая энергия изменяется линейно со временем.
Не учитывать, что потенциальная энергия равна нулю и в начале, и в конце полёта.