Материальная точка движется равноускоренно вдоль прямой линии. В начале пути она имеет скорость 4 м/с, в конце 12 м/с. Определить скорость материальной точки после прохождения ею 1/3 всего пути.

30 Ноя 2020 в 19:40
112 +1
1
Ответы
1

Пусть v1v_1v1 - начальная скорость, v2v_2v2 - конечная скорость, ttt - время движения точки.

Так как движение точки равноускоренное, то можем воспользоваться уравнением равноускоренного движения:

v2=v1+atv_2 = v_1 + atv2 =v1 +at

a=v2−v1ta = \frac{v_2 - v_1}{t}a=tv2 v1

Также известно, что средняя скорость при равноускоренном движении равна

vср=v1+v22v_{ср} = \frac{v_1 + v_2}{2}vср =2v1 +v2

t=2sv1+v2t = \frac{2s}{v_1 + v_2}t=v1 +v2 2s , где sss - длина всего пути.

Сначала найдем ускорение:

a=12−4t=8ta = \frac{12 - 4}{t} = \frac{8}{t}a=t124 =t8

Теперь найдем среднюю скорость:

vср=4+122=8v_{ср} = \frac{4 + 12}{2} = 8vср =24+12 =8 м/с

Теперь найдем среднюю скорость при прохождении 1/3 всего пути:

s=13xs = \frac{1}{3}xs=31 x

t1/3=2⋅13x4+12=23⋅18x=112xt_{1/3} = \frac{2 \cdot \frac{1}{3}x}{4 + 12} = \frac{2}{3} \cdot \frac{1}{8}x = \frac{1}{12}xt1/3 =4+12231 x =32 81 x=121 x

Теперь найдем ускорение для этого участка:

a=12−4112x=8112x=96xa = \frac{12 - 4}{\frac{1}{12}x} = \frac{8}{\frac{1}{12}x} = \frac{96}{x}a=121 x124 =121 x8 =x96

Скорость после прохождения 1/3 всего пути выразим через скорость в начале пути и ускорение на этом участке:

v=v<em>1+a⋅t</em>1/3=4+96x⋅112x=4+8=12v = v<em>1 + a \cdot t</em>{1/3} = 4 + \frac{96}{x} \cdot \frac{1}{12}x = 4 + 8 = 12v=v<em>1+at</em>1/3=4+x96 121 x=4+8=12 м/с

Таким образом, скорость материальной точки после прохождения ей 1/3 всего пути равна 12 м/с.

17 Апр 2024 в 21:43
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир