Какой пройденный путь, начальная и конечная скорость, а также ускорение для каждого участка пути, если автомобиль начал движение из состояния покоя, 15 секунд двигался с ускорением 2 м/с², затем 5 секунд двигался равномерно, а последние 75 метров тормозил до полной остановки?
Физика11 классДвижение с постоянным ускорением и равномерное движениепройденный путьначальная скоростьконечная скоростьускорениеавтомобильДвижениесостояние покоявремяравномерное движениеторможение
Для решения этой задачи мы будем рассматривать движение автомобиля по трем участкам: разгон, равномерное движение и торможение. Давайте разберем каждый участок по отдельности.
1. Участок 1: РазгонЧтобы найти конечную скорость (v) на этом участке, используем формулу:
v = v0 + a * t
Подставляем значения:
v = 0 + 2 * 15 = 30 м/с
Теперь найдем пройденный путь (s1) на этом участке с помощью формулы:
s1 = v0 * t + (1/2) * a * t²
Подставляем значения:
s1 = 0 * 15 + (1/2) * 2 * (15)² = 0 + (1/2) * 2 * 225 = 225 м
2. Участок 2: Равномерное движениеНа этом участке пройденный путь (s2) можно найти по формуле:
s2 = v * t
Подставляем значения:
s2 = 30 * 5 = 150 м
3. Участок 3: ТорможениеДля нахождения ускорения (a) на этом участке используем формулу:
v_final² = v² + 2 * a * s3
Подставляем значения:
0 = 30² + 2 * a * 75
0 = 900 + 150a
150a = -900
a = -900 / 150 = -6 м/с²
Итак, итоговые результаты:Теперь мы можем подвести итог по всем участкам: