В момент шарик бросили вертикально вверх с начальной скоростью (см. рисунок). Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Установите соответствие между графиками и физическими величинами, зависимости которых от времени эти графики могут представлять ( - время полета).
К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию второго и запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.
Решение:
Проанализируем, как меняются во времени указанные физические величины.
1) Координата
При движении тела, брошенного вертикально вверх, его координата изменяется по закону равнопеременного движения: где — ускорение свободного падения. Это квадратичная функция, графиком которой является парабола с ветвями, направленными вниз. Среди представленных графиков такая зависимость изображена на рисунке Б.
2) Проекция скорости
Скорость тела при движении в поле тяжести убывает с течением времени линейно: что представляет собой прямую линию, наклонённую вниз. Соответствующий график — рисунок А.
3) Проекция ускорения
Ускорение свободного падения постоянно во всём времени полёта и направлено вниз, то есть . Графиком зависимости ускорения от времени является прямая, параллельная оси времени (горизонтальная линия). Ни один из представленных графиков не подходит.
4) Проекция силы тяжести
Сила тяжести рассчитывается по формуле: где — масса. Так как масса и ускорение свободного падения постоянны, сила тяжести также остаётся постоянной величиной. Её график — прямая, параллельная оси времени. Ни один из представленных графиков не подходит.