1) Яким буде час (у секундах), коли мотоцикл наздожене вантажівку, якщо вантажівка рухається рівномірно зі швидкістю
1) Яким буде час (у секундах), коли мотоцикл наздожене вантажівку, якщо вантажівка рухається рівномірно зі швидкістю 15 м/с, а мотоцикл починає рухатись рівноприскорено з прискоренням 3 м/с^2 після проїзду вантажівки?
2) Яка швидкість (у м/с) тіла буде на висоті 15 м, якщо вільне падіння має прискорення 10 м/с^2 і тіло падає з висоти 35 м?
3) Яким буде рух кульки, коли нитка, якою її крутити, рвеся у вертикальній площині? Ця кулька рухалася рівномірно по колу до розриву нитки і потім почала летіти вертикально вверх.
13.12.2023 22:27
Пояснення:
1) Для розрахунку часу, коли мотоцикл наздожене вантажівку, необхідно врахувати спільний пройдений шлях. Взагалі, рухаючись рівноприскорено, відстань пройдена тілом дорівнює половині добутку прискорення на квадрат часу. Для мотоцикла маємо:
S_mototsykl = (1/2) * a_mototsykl * t^2
Для вантажівки, що рухається рівномірно, відстань тіла дорівнює швидкості, помноженій на час:
S_vantazhivka = v_vantazhivka * t
Враховуючи, що сума пройдених шляхів дорівнює одне одному, отримаємо:
(1/2) * a_mototsykl * t^2 = v_vantazhivka * t
Розкриваємо дужки та переносимо всі члени в одну сторону:
(1/2) * a_mototsykl * t^2 - v_vantazhivka * t = 0
Застосовуємо квадратне рівняння, де:
a = (1/2) * a_mototsykl
b = -v_vantazhivka
c = 0
Вирішуємо рівняння та знаходимо значення часу.
2) За падіння тіла під час вільного падіння використовується формула для визначення швидкості:
v = v0 + a * t
де v0 - початкова швидкість (у даному випадку 0 м/с), a - прискорення (10 м/с^2), t - час, v - швидкість після падіння. Початкова висота в даному випадку 35 м.
Розкриваємо формулу:
v = 0 + 10 * t
Також відомо, що пройдений шлях дорівнює: S = v0 * t + (1/2) * a * t^2
Перенесемо частини в формулу:
15 = 0 * t + (1/2) * 10 * t^2
Визначаємо t і отримуємо значення часу.
3) Коли нитка рветься у вертикальній площині, на кульку діє лише одна сила - сила ваги, яка направлена вертикально вниз. Тому кулька буде рухатися вертикально вгору проти сили тяжіння. Рух кульки буде рівноприскореним, при чому прискорення буде спрямоване вгору. Якщо врахувати величину постійного прискорення, яке рух мав до розриву нитки, можна розрахувати зміну швидкості за певний проміжок часу. Отже, рух кульки буде зменшуватися вгору до моменту зупинки і потім почне падати під дією сили тяжіння.
Приклад використання:
Совет:
Уважне вивчення формул та розуміння їх фізичного сенсу допоможе краще розібратись з темою руху в фізиці.
Задание:
Знайти час, при якому мотоцикл наздожене вантажівку, якщо вантажівка рухається рівномірно зі швидкістю 12 м/с, а мотоцикл починає рухатись рівноприскорено з прискоренням 2 м/с^2 після проїзду вантажівки.
Знайти швидкість тіла на висоті 20 м, якщо вільне падіння має прискорення 9,8 м/с^2 і тіло падає з висоти 50 м.
Яким буде рух кульки, коли нитка, якою її крутити, рвеся у вертикальній площині? Ця кулька рухалася рівномірно по колу до розриву нитки і потім почала летіти вертикально вниз.