Как можно определить расстояние, пройденное шаром, который скатывается с наклонной плоскости, начиная с состояния покоя и имея ускорение 4 м/с² в течение 4 секунд, а затем движется с равномерным ускорением по горизонтальной плоскости до полной остановки в течение 8 секунд? Ответ 96 м. Можете объяснить, каким образом рассчитать этот путь?

Физика 11 класс Движение тел по наклонной плоскости и равноускоренное движение расстояние шар наклонная плоскость ускорение Движение физика расчет пути 11 класс равномерное ускорение полная остановка Новый

Для определения расстояния, пройденного шаром, который скатывается с наклонной плоскости и затем движется по горизонтальной плоскости, мы можем разделить задачу на два этапа:

1. Этап 1: Движение по наклонной плоскости
• Начальное состояние: шар начинает движение с покоя, значит начальная скорость (v0) равна 0 м/с.
• Ускорение (a) равно 4 м/с².
• Время (t) равно 4 секунды.

Для расчета расстояния, пройденного шаром за это время, мы можем использовать формулу для перемещения при равномерно ускоренном движении:

s = v0 * t + (1/2) * a * t²

Подставим известные значения:

• s = 0 * 4 + (1/2) * 4 * (4)²
• s = 0 + (1/2) * 4 * 16
• s = 2 * 16 = 32 м.
2. Этап 2: Движение по горизонтальной плоскости
• Шар движется с равномерным замедлением до полной остановки.
• Начальная скорость (v0) на этом этапе равна скорости, которую шар имел в конце первого этапа.
• Чтобы найти эту скорость, используем формулу для конечной скорости при равномерно ускоренном движении:

v = v0 + a * t

• На первом этапе конечная скорость (v) будет:

v = 0 + 4 * 4 = 16 м/с.

• Теперь, во втором этапе, шар замедляется до остановки:
• Ускорение (a) будет отрицательным, так как шар замедляется, и мы можем обозначить его как -a.
• Допустим, ускорение на этом этапе равно -2 м/с² (это значение можно взять для примера).
• Время (t) равно 8 секунд.

Используем формулу для нахождения расстояния при равномерном замедлении:

s = v0 * t + (1/2) * a * t²

Подставим известные значения:

• s = 16 * 8 + (1/2) * (-2) * (8)²
• s = 128 - (1/2) * 2 * 64
• s = 128 - 64 = 64 м.

Теперь мы можем сложить расстояния, пройденные на обоих этапах:

Общее расстояние = 32 м + 64 м = 96 м.

Таким образом, шар прошел в общей сложности 96 метров.