Задание 5: Механика

Типичная формулировка: «На рисунке представлен график зависимости величины X от времени. Выберите все верные утверждения, описывающие движение (процесс)». Обычно даётся 5 утверждений, из которых верными являются два (иногда одно или три). Ответ записывается как последовательность цифр без пробелов и разделителей, порядок цифр не важен.

…

• Кинетическая энергия: $E_k = \dfrac{mv^2}{2}$
• Потенциальная энергия в поле тяжести: $E_p = mgh$
• Закон сохранения механической энергии (без трения и сопротивления): $E_k + E_p = \text{const}$
• Второй закон Ньютона: $\vec F = m\vec a$
• Уравнения равноускоренного движения: $x(t) = x_0 + v_0 t + \dfrac{at^2}{2}$, $v(t) = v_0 + at$
• Наклон графика координаты $x(t)$ в точке равен мгновенной скорости $v$; наклон графика скорости $v(t)$ равен ускорению $a$
• Форма графика $x(t)$: прямая линия — равномерное движение, парабола — равноускоренное движение, горизонтальный участок — тело неподвижно
• Условие равновесия твёрдого тела (статика): $\sum \vec F_i = 0$ и $\sum M_i = 0$, где $M = F\cdot d$ — момент силы
• Закон Архимеда: $F_A = \rho_{ж} g V_{погр}$
• Давление жидкости на глубине: $p = \rho g h$
• Период колебаний пружинного маятника: $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}$
• Период колебаний математического маятника: $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{l}{g}}$
• Закон сохранения импульса для замкнутой системы: $\sum \vec p_i = \text{const}$

1. Определить, какая физическая величина отложена по вертикальной оси графика (координата, скорость, энергия и т.п.), а какая по горизонтальной — время.
2. Разбить график на характерные участки: прямая линия, парабола, горизонтальный отрезок, синусоида.
3. Для каждого участка определить характер движения: равномерное, равноускоренное, покой, колебания.
4. Определить знаки скорости и ускорения (растёт величина, убывает, постоянна) на каждом участке.
5. Сопоставить полученную физическую картину с законами (второй закон Ньютона, закон сохранения энергии, условия равновесия).
6. Последовательно проверить каждое из предложенных утверждений на соответствие построенной физической картине, не пропускать ни одного варианта.
7. Выбрать все верные утверждения и записать их номера без пробелов.