Решение: Движение шайбы по наклонной плоскости
После удара в момент $t=0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec{v}_0$, как показано на рисунке, и в момент времени $t=t_0$ вернулась 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 гладкой наклонной плоскости шайба движется с постоянным ускорением, направленным вниз вдоль плоскости. Поэтому координата при таком движении изменяется по параболическому закону.
$$x=x_0+v_{0x}t+\frac{a_xt^2}{2}$$Шайба в момент $t=0$ находится в исходном положении и в момент $t=t_0$ возвращается в него. Это соответствует графику А координаты $x$.
$$x(0)=x(t_0)=x_0$$Проекция скорости при постоянном ускорении изменяется линейно со временем. График Б является прямой, пересекающей ось времени, поэтому он может изображать проекцию скорости $v_y$.
$$v_y=v_{0y}+a_yt$$Проекция силы тяжести на ось $Ox$ постоянна, а кинетическая энергия не соответствует представленным графикам: она не может быть отрицательной и при возвращении в исходное положение имеет то же значение, что и в начале.
А — 3, Б — 2; ответ: 32
Где здесь ошибаются
Выбрать для графика А кинетическую энергию только из-за параболической формы.
Забыть, что кинетическая энергия не может принимать отрицательные значения.
Перепутать линейную зависимость проекции скорости с постоянной проекцией силы.