Как относятся пути, проходимые грузом, поднимаемым краном с постоянным ускорением 0.3 м/с², за 1, 2, 3 и 4-ю секунды движения? Подтвердите ответ графиком зависимости модуля скорости движения груза от времени. Кроме того, кинематический закон движения брошенной вверх металлической дробинки имеет вид: у=At-Bt², где A=20 м/с, B=5 м/с². Каков путь, модуль перемещения и координата дробинки к моментам времени t₁ =2 с, t₂ =4 с и t₃ =6 с от начала движения?
Физика10 классКинематикапути грузом краномпостоянное ускорениеграфик скоростикинематический закон движенияметаллическая дробинкапуть перемещение координатамоменты временифизика движенияускорение грузазависимость скорости времени
Давайте разберемся с первой частью задачи, касающейся крана и груза, который поднимается с постоянным ускорением 0.3 м/с². Чтобы определить пути, проходимые грузом за 1, 2, 3 и 4 секунды, мы можем использовать формулу для пути при равномерном ускоренном движении:
Формула пути:
S = V₀t + (a * t²) / 2,
где:
Теперь подставим значения для каждого времени:
S = 0 * 1 + (0.3 * 1²) / 2 = 0 + 0.15 = 0.15 м
S = 0 * 2 + (0.3 * 2²) / 2 = 0 + (0.3 * 4) / 2 = 0.6 / 2 = 0.3 м
S = 0 * 3 + (0.3 * 3²) / 2 = 0 + (0.3 * 9) / 2 = 2.7 / 2 = 1.35 м
S = 0 * 4 + (0.3 * 4²) / 2 = 0 + (0.3 * 16) / 2 = 4.8 / 2 = 2.4 м
Итак, пути, проходимые грузом за 1, 2, 3 и 4 секунды, составляют:
Теперь перейдем к графику зависимости модуля скорости от времени. Модуль скорости можно найти по формуле:
Формула скорости:
V = V₀ + at.
Так как начальная скорость V₀ = 0, получаем:
V = 0 + 0.3t = 0.3t.
Теперь найдем скорость на каждом из моментов времени:
График зависимости модуля скорости от времени будет представлять собой прямую линию, начинающуюся в точке (0, 0) и имеющую наклон 0.3.
Теперь перейдем ко второй части задачи о металлической дробинке, движущейся по закону у = At - Bt², где A = 20 м/с и B = 5 м/с². Мы можем найти путь, модуль перемещения и координату дробинки в моменты времени t₁ = 2 с, t₂ = 4 с и t₃ = 6 с.
Сначала найдем координаты дробинки в указанные моменты времени:
y = 20 * 2 - 5 * (2)² = 40 - 20 = 20 м
y = 20 * 4 - 5 * (4)² = 80 - 80 = 0 м
y = 20 * 6 - 5 * (6)² = 120 - 180 = -60 м
Теперь найдем путь и модуль перемещения. Путь - это абсолютное значение перемещения, а перемещение - это разность конечной и начальной координат.
Таким образом, мы получили следующие результаты: