Определите начальную и конечную скорости лыжника во время спуска с горы, если он двигался прямолинейно и равноускоренно

Физика: Движение с постоянным ускорением

Инструкция:

Для решения данной задачи мы можем использовать уравнение для равноускоренного движения, которое связывает начальную скорость, конечную скорость, ускорение и время.

Уравнение движения: `v = u + at`

где:
- `v` - конечная скорость
- `u` - начальная скорость
- `a` - ускорение
- `t` - время

Дано:
- Ускорение (`a`) = 0,60 м/с²
- Расстояние (`s`) = 160 м
- Время (`t`) = 20 сек

Мы хотим найти начальную (`u`) и конечную (`v`) скорости.

Первым делом, мы найдем конечную скорость, используя уравнение движения:

`v = u + at`

`v = 0 + 0,60 * 20`

`v = 12 м/с`

Теперь найдем начальную скорость, используя ту же формулу:

`v = u + at`

`12 = u + 0,60 * 20`

`u = 12 - 12`

`u = 0 м/с`

Таким образом, начальная скорость (`u`) равна 0 м/с, а конечная скорость (`v`) равна 12 м/с.

Совет:

Для лучшего понимания равноускоренного движения, рекомендуется изучить теорию о физических законах движения и прорешать дополнительные задачи с разными значениями начальной скорости, ускорения и времени.

Задача на проверку:

Через 5 секунд после начала движения лыжника, какая будет его скорость и какое расстояние он пройдет?

Тема: Движение с постоянным ускорением

Пояснение: Для решения этой задачи нам понадобятся формулы, связанные с движением с постоянным ускорением. В данном случае, у нас есть начальное расстояние, конечное расстояние, время и ускорение, нам нужно найти начальную и конечную скорости лыжника.

Первая формула, которую мы будем использовать, связывает начальную скорость (V₀), конечную скорость (V), ускорение (a) и время (t) по следующему уравнению:

V = V₀ + at

Вторая формула, которую мы будем использовать, связывает начальную скорость (V₀), конечную скорость (V), ускорение (a) и расстояние (d) по следующему уравнению:

d = V₀t + (1/2)at²

В нашей задаче у нас уже известны следующие значения: ускорение (а = 0,60 м/с²), расстояние (d = 160 м) и время (t = 20 секунд). Мы не знаем значения начальной (V₀) и конечной скоростей (V), поэтому мы будем решать уравнения, используя эти формулы. Давайте найдем начальную и конечную скорости лыжника.

Решение:

Сначала мы воспользуемся формулой для расстояния:

d = V₀t + (1/2)at²

Подставляем известные значения:

160 м = V₀ * 20 с + (1/2) * 0,60 м/с² * (20 с)²

Упрощаем и решаем уравнение:

160 м = 20V₀ + 0,60 м/с² * 400 с²

160 м = 20V₀ + 240 м/с² * 400 с²

160 м = 20V₀ + 96000 м

160 м - 96000 м = 20V₀

-95840 м = 20V₀

V₀ = -95840 м / 20 = -4792 м/с

Теперь найдем конечную скорость, используя формулу:

V = V₀ + at

V = -4792 м/с + 0,60 м/с² * 20 с

V = -4792 м/с + 12 м/с

V = -4772 м/с

В итоге, начальная скорость лыжника составляет -4792 м/с, а конечная скорость -4772 м/с.

Совет: Чтобы более легко понять движение с постоянным ускорением, вам может быть полезно нарисовать график скорости по времени или расстоянию по времени. Это поможет визуализировать изменение скорости и расстояния во время движения. Также, не забудьте использовать правильные единицы измерения для всех значений.

Задание для закрепления: Лыжник движется с постоянным ускорением 1,5 м/с². За какое время он достигнет скорости 10 м/с, если начальная скорость равна 0 м/с?