Каков модуль ускорения поезда, если первый вагон проезжает мимо столба за 4 с, а второй - за 6 с, когда поезд подъезжает к платформе равнозамедленно, и после остановки расстояние между началом поезда и столбом составляет 60 м?
Ledyanaya_Roza
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу равноускоренного движения, которая выглядит следующим образом:
\[ S = ut + \frac{1}{2} at^2 \]
Где:
- \( S \) - расстояние, которое проехал объект
- \( u \) - начальная скорость объекта
- \( t \) - время, за которое объект проехал расстояние
- \( a \) - ускорение объекта
В первом случае, когда первый вагон проезжает мимо столба за 4 секунды, расстояние между началом поезда и столбом составляет \( S_1 \). Во втором случае, когда второй вагон проезжает мимо столба за 6 секунд, расстояние между началом поезда и столбом составляет \( S_2 \).
Мы можем записать следующие уравнения для каждого случая:
\[ S_1 = u \cdot 4 + \frac{1}{2} a \cdot 4^2 \]
\[ S_2 = u \cdot 6 + \frac{1}{2} a \cdot 6^2 \]
Нам известны значения времени и расстояния, поэтому мы можем использовать эти уравнения для определения начальной скорости (\( u \)) и ускорения (\( a \)).
Сначала определим начальную скорость. Для этого выразим \( u \) из первого уравнения:
\[ u = \frac{S_1 - \frac{1}{2} a \cdot 4^2}{4} \]
Теперь, используя значение начальной скорости (\( u \)) во втором уравнении, можем найти значение ускорения (\( a \)):
\[ S_2 = \left( \frac{S_1 - \frac{1}{2} a \cdot 4^2}{4} \right) \cdot 6 + \frac{1}{2} a \cdot 6^2 \]
Решим данное уравнение относительно \( a \):
\[ \frac{6S_1 - 12a}{4} + \frac{1}{2} \cdot 36a = S_2 \]
\[ \frac{6S_1 - 12a}{4} + 18a = S_2 \]
\[ 6S_1 - 12a + 72a = 4S_2 \]
\[ 60a = 4S_2 - 6S_1 \]
\[ a = \frac{4S_2 - 6S_1}{60} \]
После определения значения ускорения (\( a \)), мы можем найти модуль ускорения поезда, который равен модулю ускорения вагонов, так как по условию задачи поезд равнозамедленно подъезжает к платформе. Обратите внимание, что модуль является абсолютной величиной и не имеет знака:
\[ |a| = \left| \frac{4S_2 - 6S_1}{60} \right| \]
\[ S = ut + \frac{1}{2} at^2 \]
Где:
- \( S \) - расстояние, которое проехал объект
- \( u \) - начальная скорость объекта
- \( t \) - время, за которое объект проехал расстояние
- \( a \) - ускорение объекта
В первом случае, когда первый вагон проезжает мимо столба за 4 секунды, расстояние между началом поезда и столбом составляет \( S_1 \). Во втором случае, когда второй вагон проезжает мимо столба за 6 секунд, расстояние между началом поезда и столбом составляет \( S_2 \).
Мы можем записать следующие уравнения для каждого случая:
\[ S_1 = u \cdot 4 + \frac{1}{2} a \cdot 4^2 \]
\[ S_2 = u \cdot 6 + \frac{1}{2} a \cdot 6^2 \]
Нам известны значения времени и расстояния, поэтому мы можем использовать эти уравнения для определения начальной скорости (\( u \)) и ускорения (\( a \)).
Сначала определим начальную скорость. Для этого выразим \( u \) из первого уравнения:
\[ u = \frac{S_1 - \frac{1}{2} a \cdot 4^2}{4} \]
Теперь, используя значение начальной скорости (\( u \)) во втором уравнении, можем найти значение ускорения (\( a \)):
\[ S_2 = \left( \frac{S_1 - \frac{1}{2} a \cdot 4^2}{4} \right) \cdot 6 + \frac{1}{2} a \cdot 6^2 \]
Решим данное уравнение относительно \( a \):
\[ \frac{6S_1 - 12a}{4} + \frac{1}{2} \cdot 36a = S_2 \]
\[ \frac{6S_1 - 12a}{4} + 18a = S_2 \]
\[ 6S_1 - 12a + 72a = 4S_2 \]
\[ 60a = 4S_2 - 6S_1 \]
\[ a = \frac{4S_2 - 6S_1}{60} \]
После определения значения ускорения (\( a \)), мы можем найти модуль ускорения поезда, который равен модулю ускорения вагонов, так как по условию задачи поезд равнозамедленно подъезжает к платформе. Обратите внимание, что модуль является абсолютной величиной и не имеет знака:
\[ |a| = \left| \frac{4S_2 - 6S_1}{60} \right| \]
Знаешь ответ?