Тело массой 100 г брошено с горизонтальной площадки под углом к горизонту. Сопротивление воздуха пренебрежимо мало. Таблица показывает, как зависит от времени t потенциальная энергия U этого тела в поле силы тяжести.
| U, Дж | 0,00 | 13,75 | 25.00 | 33.75 | 40,00 | 43.75 | 45,00 |
| t, с | 0.0 | 0,5 | 1.0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 |
| U, Дж | 43,75 | 40,00 | 33,75 | 25,00 | 13,75 | 0,00 |
| t, с | 3,5 | 4,0 | 4,5 | 5,0 | 5,5 | 6,0 |
Из приведенного ниже списка выберите все правильные утверждения и укажите их номера.
1. Кинетическая энергия тела в момент t = 3 с минимальна.
2. Модуль начальной скорости тела равен 3 м/с.
3. Максимальная высота подъема тела над площадкой равна 45 м.
4. В момент падения тела при ударе о площадку выделилось количество теплоты 45 Дж.
5. В момент времени t = 3 с модуль импульса тела минимален.
Проверим правильность утверждений.
1. Из таблицы видно, что потенциальная энергия тела максимальна в момент времени t = 3 с, значит, согласно закону сохранения энергии, кинетическая энергия тела в этот момент минимальна. Утверждение 1 верно.
2. Тело достигнет максимальной высоты через t = 3 с. При этом вертикальная составляющая скорости изменяется со временем как где
— проекция начальной скорости на вертикальную ось. В наивысшей точке вертикальная составляющая скорости равна нулю, значит,
Следовательно, полная начальная скорость тела будет больше, чем 3 м/с. Утверждение 2 неверно.
3. Максимальная высота подъема равна:
Утверждение 3 верно.
4. В наивысшей точке подъема тело помимо потенциальной энергии обладает кинетической энергией (так как горизонтальная составляющая скорости в полете не изменяется). Отсюда следует, что при ударе о Землю выделится энергия больше, чем 45 Дж. Утверждение 4 неверно.
5. В момент времени t = 3 с скорость тела минимальна, а значит, модуль импульса также минимален. Утверждение 5 верно.
Ответ: 135.

