За последнюю секунду равноускоренного движения автомобиль прошел половину пути. определить полное время движения авто.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Для решения задачи воспользуемся формулами равноускоренного движения. Предполагается, что автомобиль начинает движение из состояния покоя (начальная скорость v0=0v sub 0 equals 0). 1. Формулы и обозначения Пусть:

  • tt — полное время движения в секундах. Scap S — весь путь, пройденный автомобилем. aa — ускорение автомобиля. S1cap S sub 1 — путь за последнюю секунду.

Общая формула пути при v0=0v sub 0 equals 0: S=at22cap S equals the fraction with numerator a t squared and denominator 2 end-fraction Путь, пройденный за время (t1)open paren t minus 1 close paren секунд (до начала последней секунды): St1=a(t1)22cap S sub t minus 1 end-sub equals the fraction with numerator a open paren t minus 1 close paren squared and denominator 2 end-fraction 2. Составление уравнения Согласно условию, за последнюю секунду автомобиль прошел половину всего пути. Это значит, что путь за время (t1)open paren t minus 1 close paren также составляет половину от общего пути: St1=12Scap S sub t minus 1 end-sub equals one-half cap S Подставим выражения через ускорение и время: a(t1)22=12at22the fraction with numerator a open paren t minus 1 close paren squared and denominator 2 end-fraction equals one-half center dot the fraction with numerator a t squared and denominator 2 end-fraction 3. Математическое решение Сократим обе части уравнения на a2a over 2 end-fraction : (t1)2=t22open paren t minus 1 close paren squared equals the fraction with numerator t squared and denominator 2 end-fraction Раскроем скобки и перенесем все члены в одну сторону: t22t+1=t22t squared minus 2 t plus 1 equals the fraction with numerator t squared and denominator 2 end-fraction 2t24t+2=t22 t squared minus 4 t plus 2 equals t squared t24t+2=0t squared minus 4 t plus 2 equals 0Решим квадратное уравнение через дискриминант: D=(-4)2412=168=8cap D equals open paren negative 4 close paren squared minus 4 center dot 1 center dot 2 equals 16 minus 8 equals 8 t=4±82=4±222=2±2t equals the fraction with numerator 4 plus or minus the square root of 8 end-root and denominator 2 end-fraction equals the fraction with numerator 4 plus or minus 2 the square root of 2 end-root and denominator 2 end-fraction equals 2 plus or minus the square root of 2 end-root Получаем два корня:

  1. t1=2+22+1,41=3,41t sub 1 equals 2 plus the square root of 2 end-root is approximately equal to 2 plus 1 comma 41 equals 3 comma 41 сек. t2=2221,41=0,59t sub 2 equals 2 minus the square root of 2 end-root is approximately equal to 2 minus 1 comma 41 equals 0 comma 59 сек.

4. Анализ результата Так как по условию движение длилось как минимум одну "последнюю секунду", время tt должно быть больше 1. Корень t2=0,59t sub 2 equals 0 comma 59 не подходит по физическому смыслу. Ответ: Полное время движения автомобиля составляет 2+22 plus the square root of 2 end-root или примерно 3,41 секунды. Хотите, чтобы я рассчитал пройденное расстояние или скорость в конце пути для конкретного значения ускорения?

Форма ответа

Ваш аватар