Какова средняя скорость велосипедиста за всё время его движения, если он начал с состояния покоя, двигался 4 секунды с ускорением 1 м/с², затем 0,1 минуты равномерно, а последние 20 метров — равнозамедленно до остановки?
Физика11 классДвижение с постоянным и переменным ускорениемсредняя скоростьвелосипедистускорениеравномерное движениеравнозамедленное движениефизика 11 класс
Чтобы найти среднюю скорость велосипедиста за всё время его движения, нам нужно рассмотреть каждый этап его движения и подсчитать общее расстояние и общее время. Давайте разобьем задачу на этапы.
Этап 1: УскорениеДля нахождения скорости в конце первого этапа используем формулу:
v = u + at
где:
Подставляем значения:
v = 0 + 1 * 4 = 4 м/с
Теперь найдем расстояние, пройденное за это время, используя формулу:
s = ut + (1/2)at²
Подставляем значения:
s = 0 * 4 + (1/2) * 1 * (4)² = 0 + 8 = 8 метров
Этап 2: Равномерное движениеРасстояние, пройденное на этом этапе:
s = vt
Подставляем значения:
s = 4 * 6 = 24 метра
Этап 3: Равнозамедленное движениеТеперь мы можем найти время, затраченное на этот этап. Для этого используем уравнение движения:
s = (v + v0)/2 * t
где:
Подставляем значения:
20 = (0 + 4)/2 * t
20 = 2t
t = 20 / 2 = 10 секунд
Теперь подытожим все этапы:Vср = S / T
где:
Подставляем значения:
Vср = 52 / 20 = 2.6 м/с
Ответ: Средняя скорость велосипедиста за всё время его движения составляет 2.6 м/с.