Вопрос задан 12.10.2024 в 07:20. Предмет Физика. Спрашивает Деркачёв Никита.

Тело двигаясь с ускорением 10м/с из состояния покоя,в конце первой половины пути достигло скорости 20 м/с.Какой скорости достигнет тело в конце пути? Сколько времени двигалось тело?Какой путь оно прошло?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Кречко Карина.

Давайте подробно разберём эту задачу, шаг за шагом.

Дано:

  • Ускорение a=10м/с2a = 10 \, \text{м/с}^2
  • Начальная скорость v0=0м/сv_0 = 0 \, \text{м/с}
  • Скорость в конце первой половины пути v=20м/сv = 20 \, \text{м/с}

Что нужно найти:

  1. Скорость в конце полного пути.
  2. Время движения тела.
  3. Пройденный путь.

Шаг 1: Найдём путь и время для первой половины пути

Используем уравнение для скорости в равнопеременном движении:

v2=v02+2asv^2 = v_0^2 + 2a s

Где:

  • v=20м/сv = 20 \, \text{м/с} — скорость в конце первой половины пути,
  • v0=0м/сv_0 = 0 \, \text{м/с},
  • a=10м/с2a = 10 \, \text{м/с}^2,
  • ss — путь за первую половину.

Подставляем значения:

(20)2=02+210s(20)^2 = 0^2 + 2 \cdot 10 \cdot s 400=20s400 = 20s s=40020=20мs = \frac{400}{20} = 20 \, \text{м}

Итак, первая половина пути составляет 20 метров.

Теперь найдём время t1t_1, за которое тело прошло первую половину пути. Используем формулу для скорости:

v=v0+atv = v_0 + at 20=0+10t120 = 0 + 10 \cdot t_1 t1=2010=2сt_1 = \frac{20}{10} = 2 \, \text{с}

Итак, время, за которое тело прошло первую половину пути, равно 2 секунды.

Шаг 2: Найдём скорость в конце полного пути

Теперь нужно понять, какой будет скорость в конце полного пути. Для этого важно заметить, что ускорение остаётся постоянным, а пройденный путь во второй половине такой же, как и в первой.

Так как движение симметрично, можно использовать тот же подход. Зная, что скорость в конце первой половины пути составляет 20 м/с, найдём конечную скорость после того, как тело пройдёт весь путь.

Для этого снова используем уравнение:

v2=v12+2asv^2 = v_1^2 + 2as

Где:

  • v1=20м/сv_1 = 20 \, \text{м/с} — скорость в конце первой половины пути,
  • a=10м/с2a = 10 \, \text{м/с}^2,
  • s=20мs = 20 \, \text{м} — путь второй половины.

Подставляем значения:

v2=(20)2+21020v^2 = (20)^2 + 2 \cdot 10 \cdot 20 v2=400+400=800v^2 = 400 + 400 = 800 v=80028.28м/сv = \sqrt{800} \approx 28.28 \, \text{м/с}

Итак, конечная скорость тела в конце пути составляет примерно 28.28 м/с.

Шаг 3: Найдём общее время движения

Теперь найдём общее время движения. Так как ускорение постоянное, а движение на второй половине пути такое же, как на первой, общее время tt будет равно:

t=t1+t2t = t_1 + t_2

Где t2t_2 — время, за которое тело прошло вторую половину пути.

Найдём t2t_2, используя формулу для скорости:

v=v1+at2v = v_1 + a \cdot t_2 28.28=20+10t228.28 = 20 + 10 \cdot t_2 t2=28.2820100.828сt_2 = \frac{28.28 - 20}{10} \approx 0.828 \, \text{с}

Итак, время на второй половине пути t20.828сt_2 \approx 0.828 \, \text{с}.

Теперь найдём общее время:

t=2+0.8282.828сt = 2 + 0.828 \approx 2.828 \, \text{с}

Шаг 4: Общий пройденный путь

Мы знаем, что каждая половина пути составляет 20 метров, поэтому общий путь SS равен:

S=20+20=40мS = 20 + 20 = 40 \, \text{м}

Ответ:

  1. Конечная скорость тела — 28.28м/с28.28 \, \text{м/с}.
  2. Общее время движения — примерно 2.83с2.83 \, \text{с}.
  3. Пройденный путь — 40м40 \, \text{м}.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос