Какое перемещение совершает тело, которое из состояния покоя за 5 секунд разгоняется до скорости 10 м/с при прямолинейном движении? Найдите перемещение тремя способами и выберите самый простой. Укажите данные, формулы и проведите вычисления.
Физика 10 класс Прямолинейное равномерно ускоренное движение
Для решения задачи о перемещении тела, которое разгоняется с нуля до скорости 10 м/с за 5 секунд, мы можем использовать три разных способа. Давайте рассмотрим данные, которые у нас есть:
Теперь рассмотрим три способа нахождения перемещения.
Способ 1: Использование формулы для равномерно ускоренного движенияПри равномерно ускоренном движении перемещение (S) можно вычислить по формуле:
S = v0 * t + (a * t^2) / 2
Сначала нам нужно найти ускорение (a). Ускорение можно найти по формуле:
a = (v - v0) / t
Подставим данные:
a = (10 м/с - 0 м/с) / 5 с = 2 м/с²
Теперь подставим значение ускорения в формулу для перемещения:
S = 0 * 5 + (2 * 5^2) / 2 = (2 * 25) / 2 = 25 м
Способ 2: Использование средней скоростиСредняя скорость (vср) при равномерно ускоренном движении вычисляется как:
vср = (v0 + v) / 2
Подставим данные:
vср = (0 + 10) / 2 = 5 м/с
Теперь можем найти перемещение (S) по формуле:
S = vср * t
Подставим данные:
S = 5 м/с * 5 с = 25 м
Способ 3: Использование уравнения движенияТакже можно использовать уравнение движения:
v^2 = v0^2 + 2aS
Мы уже нашли ускорение (a = 2 м/с²). Подставим данные в уравнение:
(10 м/с)² = (0 м/с)² + 2 * 2 м/с² * S
100 = 4S
S = 100 / 4 = 25 м
Таким образом, во всех трех способах мы получили одинаковый результат: перемещение тела составляет 25 метров.
Из всех трех способов, на мой взгляд, самый простой - это второй способ, так как он требует минимального количества вычислений и легко запоминается.