Question

Учащиеся роняли с башни шарики для настольного тенниса и снимали их полёт цифровой видеокамерой. Обработка видеозаписей позволила построить графики зависимости пути $s$, пройденного шариком, и его скорости $v$ от времени падения $t$.

![](графики s(t) и v(t))

Выберите все верные утверждения, характеризующие наблюдаемое падение.

1) В течение всего времени падения $(0	ext{–}t_5)$ потенциальная энергия шарика в поле тяжести, отсчитываемая от основания башни, уменьшалась.

2) В течение всего времени падения $(0	ext{–}t_5)$ величина импульса шарика постоянно возрастала.

3) Величина ускорения, с которым падал шарик, уменьшалась в интервале времени $(0	ext{–}t_3)$.

4) Величина ускорения, с которым падал шарик, увеличивалась в интервале времени $(0	ext{–}t_3)$ и оставалась постоянной при $t > t_4$.

5) Сумма кинетической и потенциальной энергий шарика оставалась неизменной во время падения.

![Рисунок](https://afb4a530-22b8-416e-b47b-cdbbbe63bf2f.selstorage.ru/files/QC6n6ngIxOvsbHwFSSXhJRiyvRN1Sw5rkST1W8Yx.webp)

Accepted Answer

13

Answer

Идея решения: проанализировать графики $s(t)$ и $v(t)$ для определения характера движения и изменения физических величин.

**Утверждение 1.** Шарик падает вниз, расстояние от основания башни уменьшается. Потенциальная энергия $E_п = mgh$ (где $h$ — высота над основанием) убывает на протяжении всего падения. **Верно.**

**Утверждение 2.** График $v(t)$ показывает, что скорость растёт, но темп роста замедляется (кривая выпрямляется). Импульс $p = mv$ возрастает, однако не с постоянной скоростью. Ускорение $a = \frac{dv}{dt}$ уменьшается со временем (наклон графика $v(t)$ снижается). Импульс растёт, но не постоянно. **Неверно.**

**Утверждение 3.** Ускорение определяется как $a = \frac{dv}{dt}$ — наклон графика $v(t)$. На интервале $(0	ext{–}t_3)$ кривая $v(t)$ становится всё более пологой, то есть наклон уменьшается. Ускорение убывает. **Верно.**

**Утверждение 4.** На интервале $(0	ext{–}t_3)$ ускорение уменьшается (см. пункт 3), а не увеличивается. **Неверно.**

**Утверждение 5.** При падении в воздухе с сопротивлением полная механическая энергия не сохраняется — часть энергии переходит в тепло. График $v(t)$ выходит на плато, что указывает на достижение предельной скорости, когда сила сопротивления уравновешивает силу тяжести. Полная энергия уменьшается. **Неверно.**

Задание №5Колебания и волныЕГЭ по физике