Question

ПОМОГИТЕ С ФИЗИКОЙ! HELP! 1. тело Движется с места и к концу 5 секунды приобретает скорость 10 м/с. Следующие 10с тело движется равномерно, а затем 10 с до полной остановки. Какова средняя скорость на всем пути? 2. 1/3 пути тело едет со скоростью 10м/с, 2/3 оставшийся части со скоростью 15м/с, а остальной участок пути со скоростью 5м/с. СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ НА ВСЕМ ПУТИ?

Answer 1

По определению, средняя скорость в физике – это отношения всего пути ко всему затраченному времени.

1. В задаче не сказано, что движение равноускоренное, а это принципиальный вопрос, без которого у задачи нет однозначного решения. В силу только что сказанного, далее будем считать, что мы имеем дело с ванопеременным движением.

Если первые 5 секунд тело движется равноускоренно, то его средняя скорость на данном участке (!) равна среднеарифметическому краевых (начально и конечной) скоростей (что доказано и верно именно для равноускоренного движения). Поскольку в этом равноускоренном движении начальная скорость равна нулю, то средняя просто равна половине конечной. Значит, на первом участке, средняя скорость равна 5 м/с, а поскольку тело двигается 5 секунд, то значит оно проходит 25 метров.

Следующие 10 секунд тело движется со скоростью 10 м/с, а значит проходит 100 м.

В конце тело движется равнозамедленно, а значит его средняя скорость опять же 5 м/с. Так как оно движется 10 секунд, то значит, проходит 50 м.

Полный путь: 25 + 100 + 50 = 175 м.

Полное время: 5 + 10 + 10 = 25 секунд.

Средняя скорость на всём пути: 175 м / 25 с = 7 м/с.



2.

Проведём рассуждения для случая, когда длина всего пути равна 270 м.

Если, к примеру, ВЕСЬ путь был бы равен 270 метров, то тогда время, которое тело тратит на 1/3 этого пути составит: 90 м : 10 м/с = 9 сек.

Опять же, опираясь на полную длину ВСЕГО пути в 270 м, мы можем сказать, что оставшаяся часть пути – это 270–90=180 метров. 2/3 от 180 метров – это 120 метров.

На второй участок 120 метров уйдёт 120 м : 15 м/с = 8 сек.

Третий оставшийся участок, понятное дело имеет длину: 180 – 120 = 60 метров. На его прохождение понадобится: 60 м : 5м/с = 12 с.

Полное время, которео будет потрачено на прохождение пути 270 метров при данных скоростях составит: 9 + 8 + 12 = 29 секунд.

Ясно, что если мы возьмём для рассуждений путь не 270 метров, а 540 метров, то полное время станет уже не 29, а 58 секунд, и т.п. т.е. понятно, что время пропорционально длине всего пути, а стало быть: отношение длины всего пути ко времени, которое тратится на его прохождение – величина постоянная и мы можем её найти!

Средняя скорость на всём пути равна:
270 м : 29 сек = 540 м : 58 сек ≈ 9.31 м/с .

Answer 2

1. Для решения данной задачи необходимо разбить путь на три части: первые 5 секунд, следующие 10 секунд и последние 10 секунд.

В первые 5 секунд тело приобретает скорость 10 м/с, следовательно, средняя скорость на этом участке будет равна: v1 = (0 + 10) / 2 = 5 м/с

В следующие 10 секунд тело движется равномерно со скоростью 10 м/с, поэтому средняя скорость на этом участке будет равна: v2 = 10 м/с

В последние 10 секунд тело замедляется до полной остановки, поэтому средняя скорость на этом участке будет равна: v3 = (10 + 0) / 2 = 5 м/с

Суммируем полученные средние скорости и делим на количество участков: Средняя скорость на всем пути = (v1 + v2 + v3) / 3 = (5 + 10 + 5) / 3 = 20 / 3 ≈ 6.67 м/с

Ответ: средняя скорость на всем пути составляет около 6.67 м/с.

2. Для решения данной задачи необходимо разбить путь на три части: первую треть, вторую треть и оставшуюся треть.

В первой трети пути тело движется со скоростью 10 м/с, следовательно, средняя скорость на этом участке будет равна: v1 = 10 м/с

Во второй трети пути тело движется со скоростью 15 м/с, поэтому средняя скорость на этом участке будет равна: v2 = 15 м/с

На оставшейся трети пути тело движется со скоростью 5 м/с, поэтому средняя скорость на этом участке будет равна: v3 = 5 м/с

Суммируем полученные средние скорости и делим на количество участков: Средняя скорость на всем пути = (v1 + v2 + v3) / 3 = (10 + 15 + 5) / 3 = 30 / 3 = 10 м/с

Ответ: средняя скорость на всем пути составляет 10 м/с.