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?

Физика 11 класс Движение с постоянным ускорением и равномерное движение пройденный путь начальная скорость конечная скорость ускорение автомобиль Движение состояние покоя время равномерное движение торможение Новый

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: Разгон

• Начальная скорость (v0) = 0 м/с (из состояния покоя)
• Ускорение (a) = 2 м/с²
• Время (t) = 15 с

Чтобы 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 движение

• Начальная скорость (v) = 30 м/с (конечная скорость первого участка)
• Время (t) = 5 с

На этом участке пройденный путь (s2) можно найти по формуле:

s2 = v * t

Подставляем значения:

s2 = 30 * 5 = 150 м

3. Участок 3: Торможение

• Начальная скорость (v) = 30 м/с (конечная скорость второго участка)
• Конечная скорость (v_final) = 0 м/с (полная остановка)
• Пройденный путь (s3) = 75 м

Для 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:

• Участок 1:
  • Пройденный путь (s1) = 225 м
  • Начальная скорость = 0 м/с
  • Конечная скорость = 30 м/с
  • Ускорение = 2 м/с²
• Участок 2:
  • Пройденный путь (s2) = 150 м
  • Начальная скорость = 30 м/с
  • Конечная скорость = 30 м/с
  • Ускорение = 0 м/с²
• Участок 3:
  • Пройденный путь (s3) = 75 м
  • Начальная скорость = 30 м/с
  • Конечная скорость = 0 м/с
  • Ускорение = -6 м/с²

Теперь мы можем подвести итог по всем участкам:

• Общий пройденный путь = s1 + s2 + s3 = 225 м + 150 м + 75 м = 450 м
• Начальная скорость = 0 м/с
• Конечная скорость = 0 м/с (после торможения)
• Ускорения для участков: 2 м/с² (разгон), 0 м/с² (равномерное движение), -6 м/с² (торможение)