Для решения этой задачи, давайте разберем её на части и воспользуемся основными формулами кинематики.
Дано:
- Начальная скорость тела (v0): 36 км/ч = 10 м/с (переводим в метры в секунду, так как в задаче ускорение дано в м/с²).
- Ускорение (a): 4 м/с².
- Время ускорения (t): 10 с.
1. Определим скорость в конце ускорения
Для этого используем формулу:
v=v0+a⋅tПодставим значения:
v=10м/с+4м/с2⋅10с=10+40=50м/сТаким образом, скорость тела в конце ускорения составляет 50 м/с.
2. Найдём путь, пройденный во время ускорения
Для этого воспользуемся формулой для перемещения при равноускоренном движении:
s=v0⋅t+21a⋅t2Подставим значения:
s=10м/с⋅10с+21⋅4м/с2⋅(10с)2
s=100м+0.5⋅4⋅100=100+200=300мИтак, путь, пройденный телом за время ускорения, составляет 300 м.
3. Определим путь, пройденный за пятую секунду ускорения
Для нахождения пути, пройденного телом на каком-то конкретном интервале времени, удобно использовать формулу:
sn=v0⋅tn+21a⋅(2n−1)где:
- sn — путь, пройденный за n-ю секунду.
- tn — время начала движения до этой секунды.
- n — номер секунды.
Путь, пройденный за пятую секунду, можно также рассчитать как разницу между расстоянием, пройденным за первые 5 секунд, и расстоянием, пройденным за первые 4 секунды:
s5=s(5)−s(4)Воспользуемся формулой для полного пути:
s=v0⋅t+21a⋅t2Для 5 секунд:
s(5)=10м/с⋅5с+21⋅4м/с2⋅(5с)2
s(5)=50+0.5⋅4⋅25=50+50=100мДля 4 секунд:
s(4)=10м/с⋅4с+21⋅4м/с2⋅(4с)2
s(4)=40+0.5⋅4⋅16=40+32=72мИтак, путь, пройденный за пятую секунду:
s5=s(5)−s(4)=100м−72м=28мИтоговый ответ:
- Скорость в конце ускорения: 50 м/с.
- Путь, пройденный за время ускорения: 300 м.
- Путь, пройденный за пятую секунду: 28 м.