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?

Физика 11 класс Движение с постоянным и переменным ускорением средняя скорость велосипедист ускорение равномерное движение равнозамедленное движение физика 11 класс Новый

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: Ускорение

• Время: 4 секунды
• Ускорение: 1 м/с²

Для нахождения скорости в конце первого этапа используем формулу:

v = u + at

где:

• v - конечная скорость
• u - начальная скорость (в нашем случае 0 м/с)
• a - ускорение (1 м/с²)
• t - время (4 с)

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 движение

• Время: 0,1 минуты = 6 секунд
• Скорость: 4 м/с (конечная скорость после первого этапа)

Расстояние, пройденное на этом этапе:

s = vt

Подставляем значения:

s = 4 * 6 = 24 метра

Этап 3: Равнозамедленное движение

• Расстояние: 20 метров
• Конечная скорость: 0 м/с (остановка)

Теперь мы можем найти время, затраченное на этот этап. Для этого используем уравнение движения:

s = (v + v0)/2 * t

где:

• s - расстояние (20 м)
• v - конечная скорость (0 м/с)
• v0 - начальная скорость (4 м/с)

Подставляем значения:

20 = (0 + 4)/2 * t

20 = 2t

t = 20 / 2 = 10 секунд

Теперь подытожим все этапы:

• Общее расстояние: 8 м + 24 м + 20 м = 52 метра
• Общее время: 4 с + 6 с + 10 с = 20 секунд

Наконец, находим среднюю скорость:

Vср = S / T

где:

• S - общее расстояние (52 м)
• T - общее время (20 с)

Подставляем значения:

Vср = 52 / 20 = 2.6 м/с

Ответ: Средняя скорость велосипедиста за всё время его движения составляет 2.6 м/с.