Два мотоциклиста выезжают одновременно из двух пунктов навстречу друг другу. Один из них спускается с горы с начальной скоростью 36 км/ч и ускорением 2 м/с², а другой поднимается в гору с начальной скоростью 72 км/ч и с тем же по модулю ускорением. Первоначальное расстояние между ними составляет 300 метров. Через какое время они встретятся?
Физика10 классДвижение телМотоциклистыскоростьускорениевстречафизиказадачаДвижениерасстояниевремягорка
Чтобы решить эту задачу, давайте начнем с анализа движения каждого из мотоциклистов. Мы знаем, что один из них движется вниз с горы, а другой - вверх. У них разные начальные скорости и одинаковое по модулю ускорение, но с разными направлениями.
1. **Переведем скорости в метры в секунду.**
2. **Запишем уравнения движения для каждого мотоциклиста.**
Для первого мотоциклиста, который спускается с горы:
Для второго мотоциклиста, который поднимается в гору:
3. **Запишем общее расстояние.**
Сумма расстояний, пройденных обоими мотоциклистами, должна равняться начальному расстоянию между ними, то есть 300 метров:
S1 + S2 = 300
Подставим уравнения:
10t + t² + 20t - t² = 300
4. **Упростим уравнение.**
Сократив t², получаем:
30t = 300
5. **Решим уравнение для t.**
t = 300 / 30 = 10 секунд.
Таким образом, мотоциклисты встретятся через 10 секунд.