Вопрос: В ожидании Алисы Ваня решил покататься на эскалаторе. Когда он поднимался вверх (по ходу эскалатора) со скоростью 2,4 м/с, его путь относительно эскалатора оказался в 3 раза меньше, чем тогда, когда он опускался вниз (против хода эскалатора) с такой же скоростью. Какой модуль скорости V0 эскалатора?
Физика8 классДвижение тел в разных системах отсчетаэскалаторскорость эскалаторафизика 8 классдвижение вверхдвижение вниззадача по физикемодуль скоростиотносительная скорость
Давайте разберем задачу шаг за шагом. У нас есть эскалатор, который движется с некоторой скоростью V0. Ваня поднимается и опускается по эскалатору со скоростью 2,4 м/с. Нам нужно выяснить скорость эскалатора, зная, что путь, который Ваня проходит вверх, в 3 раза меньше, чем путь, который он проходит вниз.
Обозначим:
Когда Ваня поднимается вверх, его скорость относительно земли будет:
V_up = V + V0 = 2,4 + V0Когда Ваня опускается вниз, его скорость относительно земли будет:
V_down = V - V0 = 2,4 - V0По условию задачи, путь, который Ваня проходит вверх, в 3 раза меньше, чем путь, который он проходит вниз:
S1 = S2 / 3Теперь, учитывая, что путь можно выразить через скорость и время, мы можем записать:
S1 = (2,4 + V0) * t1S2 = (2,4 - V0) * t2Где t1 и t2 - время, которое Ваня тратит на подъем и спуск соответственно. Из условия задачи мы можем выразить t2 через t1:
t2 = 3 * t1Теперь подставим это значение в формулу для S2:
S2 = (2,4 - V0) * (3 * t1)Теперь у нас есть два уравнения:
Подставим S1 в уравнение S2:
(2,4 + V0) * t1 = 3 * (2,4 - V0) * (3 * t1)Упростим уравнение, сократив t1:
2,4 + V0 = 3 * (2,4 - V0)Теперь раскроем скобки:
2,4 + V0 = 7,2 - 3V0Переносим все V0 в одну сторону и числа в другую:
V0 + 3V0 = 7,2 - 2,44V0 = 4,8Теперь делим обе стороны на 4:
V0 = 1,2 м/сТаким образом, модуль скорости эскалатора составляет 1,2 м/с.