Решение: Движение шайбы по наклонной плоскости
После удара в момент времени $t = 0$ шайба начала скользить вверх по гладкой наклонной плоскости с начальной скоростью $\vec{v}_0$, как показано на рисунке. В момент времени $t_0$ шайба вернулась в исходное положение. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, изменение которых со временем эти графики могут отображать.
Решение по шагам
3 шагаПри движении вверх по наклонной плоскости скорость шайбы уменьшается до нуля, а при движении вниз снова возрастает. Поэтому кинетическая энергия сначала уменьшается до нуля, а затем увеличивается.
$$E_к = \dfrac{mv^2}{2}$$Так как плоскость гладкая, вдоль неё действует постоянная составляющая силы тяжести. Следовательно, проекция ускорения постоянна во всё время движения и изображается горизонтальным отрезком ниже оси времени.
$$a_y = \text{const}$$График А имеет вид зависимости кинетической энергии от времени, а график Б — вид постоянной проекции ускорения.
$$А \to 3,\quad Б \to 2$$Где здесь ошибаются
Выбрать для графика А проекцию скорости, хотя скорость при равноускоренном движении изменяется линейно, а график А имеет параболический вид.
Считать, что проекция ускорения изменяется со временем.
Выбрать полную механическую энергию: на гладкой плоскости она постоянна и должна изображаться горизонтальной линией выше оси времени.