Какое полное ускорение у поезда в начале и конце движения по дуге радиусом 800м, если его скорость сократилась с 72км/ч до 54км/ч после прохождения 500м? Чему равна скорость поезда в момент времени 10с?
Исчерпывающий ответ:
Объяснение: Чтобы найти полное ускорение поезда в начале и конце движения по дуге, мы должны воспользоваться законом сохранения энергии. Полное ускорение — это изменение скорости поезда за определенное время, которое они производят при движении по дуге.
Сначала найдем изменение кинетической энергии поезда. Изменение кинетической энергии выражается как разница между кинетической энергией в начале и в конце движения. Мы вычисляем скорость поезда в начале и в конце движения в метрах в секунду, а затем используем это для вычисления разницы в кинетической энергии.
Затем мы можем использовать эту разницу в кинетической энергии, чтобы найти полное ускорение. Полное ускорение равно изменению кинетической энергии, деленному на расстояние, которое поезд проходит за это время.
Для вычисления скорости поезда в момент времени 10с, мы можем использовать уравнение равномерного прямолинейного движения: S = v0t + (1/2)at^2, где S — пройденное расстояние, v0 — начальная скорость, t — время, а a — ускорение.
Пример использования:
Задача: до 54км/ч после прохождения 500м? Чему равна скорость поезда в момент времени 10с?
Решение:
Изменение скорости: Δv = 54км/ч — 72км/ч = -18км/ч = -5м/с
Известное расстояние: ΔS = 500м
Изменение кинетической энергии: ΔK = (1/2)mv^2 — (1/2)mu^2, где m — масса поезда, v — конечная скорость, u — начальная скорость
Полное ускорение: a = (ΔK / ΔS) = (Δv) / (2ΔS)
a = (-5м/с) / (2 * 500м) = -0.01м/с^2
Скорость поезда через 10секунд: v = v0 + at, где v0 — начальная скорость, a — ускорение, t — время
v = 72км/ч — 0.01м/с^2 * 10с = 72км/ч — 0.1м/с = 71.9км/ч
Совет: Чтобы лучше понять данную тему, рекомендуется изучить законы движения, закон сохранения энергии и уравнения равномерного прямолинейного движения.
Упражнение: Что произойдет с полным ускорением поезда, если скорость сократится на половину после прохождения той же дуги радиусом 800 метров? Как изменится скорость поезда через 10 секунд движения?