Question

ПОМОГИТЕ ПО ФИЗИКЕ ПОЖАЛУЙСТА!У МЕНЯ ЕСТЬ СРОК В ЧАС.ОТДАЮ ВСЕ 34 БАЛЛА! Автомобиль начал движение из состояния покоя и 15 с двигался с ускорением 2 м/с2; затем 5 с он двигался равномерно, а последние 35 м – тормозил до полной остановки. Считая, что движение происходит вдоль оси ОХ в положительном направлении, постройте графики sx(t), vx(t) и ax(t). Найдите среднюю скорость движения. Со станции вышел товарный поезд, идущий со скоростью 36 км/ч. Через 1,5 ч в том же направлении отправился скорый поезд, скорость которого 108 км/ч. Через какое время после выхода товарного поезда его догонит скорый поезд? Зависимость от времени координаты точки, движущейся вдоль оси х, имеет вид: x=7+4t+4t2. Опишите характер движения. Каковы начальная скорость и ускорение? Запишите уравнение для проекции скорости.

Answer 1

№1

S1x(t)=Vox*t+ax*t²/2; Vox=0; ax=2

S1x(t)=t²

V1x(t)=Vox+at=2t; V1x(15)=2*15=30 м/с

a1x=2 м/с²

--------------------------------

S2x(t)=Vx(15)*t=30*t

V2x(t)=30 м/с

а2х=0

---------------------------------------------

S3x(t)=(Vx²-Vox²)/(2aх); конечная скорость=0; начальная при торможении=30 м/с; S3=35 м; найдем ах.

35=-30²/2ах; 2ах=-900/35=-25,7; ах=-12,86 м/с²

S3x(t)=30*t-6,43*t²

V3x(t)=30-12,86t

ax=-12,86

-----------------------------

Vcp=весь путь/все время

S1=15²=225 м; S2=30*5=150 м; S3=35 м.

Найдем t3. V3=30-12,86*t=0

12,86t=30; t=2,3 c. За 2 с имея скорость 108 км/ч затормозить невозможно.

Vcp=(225+150+35)/(15+5+2,3)=18,4 м/с.

------------------------------------------------------

№3 Vx(t)=Vox+ax*t=4+8t.

Answer 2

Для решения данной задачи по физике, начнем с построения графиков sx(t), vx(t) и ax(t).

1. График sx(t): Из условия задачи видно, что автомобиль начинает движение из состояния покоя, поэтому начальное положение автомобиля (x₀) равно 0. Ускорение автомобиля равно 2 м/с² на протяжении первых 15 секунд. После этого, на протяжении 5 секунд автомобиль движется равномерно, то есть его скорость (v) не меняется. Наконец, автомобиль тормозит до полной остановки на протяжении последних 35 метров. Зная эти данные, можно построить график sx(t).

2. График vx(t): Для построения графика vx(t) нужно знать зависимость скорости от времени. Первые 15 секунд автомобиль движется с постоянным ускорением 2 м/с², поэтому его скорость увеличивается линейно. Затем, на протяжении 5 секунд автомобиль движется равномерно, то есть его скорость остается постоянной. В последние 35 метров автомобиль тормозит до полной остановки, поэтому его скорость уменьшается линейно. Построим график vx(t) соответствующим образом.

3. График ax(t): Ускорение автомобиля равно 2 м/с² на протяжении первых 15 секунд, затем оно равно 0 на протяжении следующих 5 секунд (во время равномерного движения), и в конце автомобиль тормозит с ускорением, равным противоположному по знаку ускорению движения. Построим график ax(t) соответствующим образом.

Теперь рассмотрим остальные вопросы задачи.

4. Средняя скорость движения: Средняя скорость (v_avg) вычисляется как отношение пройденного расстояния (s) к затраченному времени (t). В данной задаче пройденное расстояние равно 35 метрам (так как автомобиль остановился), а время движения составляет 55 секунд (15 секунд ускорение + 5 секунд равномерное движение + 35 секунд торможение). Подставляя значения в формулу, получаем: v_avg = s/t = 35/55 ≈ 0.636 м/с.

5. Время, через которое скорый поезд догонит товарный поезд: Чтобы найти время, через которое скорый поезд догонит товарный поезд, нужно сравнить расстояния, которые они проходят за одинаковый промежуток времени. Разность скоростей между скорым и товарным поездом равна 108 км/ч - 36 км/ч = 72 км/ч = 20 м/с. Товарный поезд уже прошел 36 км/ч × 1.5 ч = 54 км. Подставим эти значения в формулу: время = расстояние / скорость = 54 км / 20 м/с ≈ 2.7 секунды.

6. Характер движения точки с координатой x=7+4t+4t^2: Исходя из данного уравнения, мы видим, что координата x зависит от времени t. Это квадратичное уравнение, поэтому характер движения точки является параболическим. Начальная скорость (v₀) равна коэффициенту при t, то есть 4 м/с. Ускорение (a) равно удвоенному коэффициенту при t^2, то есть 8 м/с². Уравнение для проекции скорости можно получить, взяв производную от уравнения x по времени: v = dx/dt = 4 + 8t м/с.

Надеюсь, это поможет вам решить задачу по физике. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, обратитесь.