Вопрос задан 19.10.2024 в 04:12. Предмет Физика. Спрашивает Радучай Макс.

Шарик скатывается по наклонной плоскости с постоянным ускорением из состояния покоя. За вторую секунду шарик прошел 15 см. Какой путь он пройдет за пятую секунду?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Григоренко Илья.

Задачу можно решить, воспользовавшись формулами для равноускоренного движения, так как сказано, что шарик движется с постоянным ускорением.

Для начала напомним основные формулы для равноускоренного движения:

  1. Sn=v0⋅t+a⋅t22S_n = v_0 \cdot t + \frac{a \cdot t^2}{2}, где:
    • SnS_n — путь, пройденный за nn-ую секунду;
    • v0v_0 — начальная скорость (в данном случае равна 0, так как шарик начинает движение из состояния покоя);
    • aa — ускорение;
    • tt — время.

В условии говорится, что за вторую секунду шарик прошел 15 см. Для равноускоренного движения путь, пройденный за вторую секунду, можно выразить через разность путей, пройденных за 2 секунды и 1 секунду:

S2=S(2)−S(1)S_2 = S(2) - S(1)

Где:

  • S(2)S(2) — путь, пройденный за 2 секунды,
  • S(1)S(1) — путь, пройденный за 1 секунду.

Формула для общего пути за nn секунд:

S(t)=a⋅t22S(t) = \frac{a \cdot t^2}{2}

Тогда:

S(2)=a⋅222=2aS(2) = \frac{a \cdot 2^2}{2} = 2a S(1)=a⋅122=a2S(1) = \frac{a \cdot 1^2}{2} = \frac{a}{2}

Теперь можем выразить путь, пройденный за вторую секунду:

S2=S(2)−S(1)=2a−a2=3a2S_2 = S(2) - S(1) = 2a - \frac{a}{2} = \frac{3a}{2}

Из условия S2=15 смS_2 = 15 \, \text{см}, тогда:

3a2=15\frac{3a}{2} = 15 a=303=10 см/с2a = \frac{30}{3} = 10 \, \text{см/с}^2

Теперь, зная ускорение, можем найти путь, пройденный за пятую секунду.

Путь за пятую секунду:

S5=S(5)−S(4)S_5 = S(5) - S(4)

Рассчитаем полный путь за 5 секунд:

S(5)=a⋅522=10⋅252=125 смS(5) = \frac{a \cdot 5^2}{2} = \frac{10 \cdot 25}{2} = 125 \, \text{см}

И полный путь за 4 секунды:

S(4)=a⋅422=10⋅162=80 смS(4) = \frac{a \cdot 4^2}{2} = \frac{10 \cdot 16}{2} = 80 \, \text{см}

Тогда путь за пятую секунду:

S5=125−80=45 смS_5 = 125 - 80 = 45 \, \text{см}

Ответ: шарик пройдет 45 см за пятую секунду.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос