Якій швидкості рухався поїзд на початку гальмування, якщо на останньому кілометрі гальмівного шляху швидкість

Якій швидкості рухався поїзд на початку гальмування, якщо на останньому кілометрі гальмівного шляху швидкість зменшилася на 10 м/с, і загальний гальмівний шлях поїзда становив 4 км, при умові, що рух вважається рівносповільненим.
Marina

Marina

Давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Дано, что скорость поезда снизилась на 10 м/с на последнем километре гальмового пути, а общий гальмовой путь составил 4 км. Также, условие говорит, что движение считается равноускоренным.

2. Общий гальмовой путь состоит из участка, на котором скорость равномерная, а затем из участка, на котором скорость равноускоренно меняется.

3. Первым делом, определим время, за которое поезд пройдет последний километр гальмового пути. Для этого воспользуемся формулой \(s = vt\), где \(s\) - путь, \(v\) - скорость, \(t\) - время.

Мы уже знаем, что скорость снижается на 10 м/с, значит, \(v = v_0 - 10\), где \(v_0\) - скорость в начале гальмования.

Также, последний километр пути соответствует \(s = 1\) км. Подставляя эти величины в формулу, получаем:
\[1 = (v_0 - 10) \cdot t\]

4. Далее, воспользуемся формулой равноускоренного движения \(v = v_0 + at\), где \(a\) - ускорение, \(v_0\) - начальная скорость, \(v\) - конечная скорость, \(t\) - время.

Из условия задачи известно, что на последнем километре скорость снижается на 10 м/с, значит \(v = v_0 - 10\). Также, известно, что всего гальмовой путь составил 4 км, то есть \(s = 4\) км.

Теперь исключим время \(t\) из этих двух формул.

Из первой формулы получаем, что \(t = \frac{1}{v_0 - 10}\), а из второй формулы получаем, что \(t = \frac{v - v_0}{a}\).

Подставляем значения того, что мы знаем: \(t = \frac{1}{v_0 - 10} = \frac{v - v_0}{a}\).

5. Разделим второе уравнение на первое и получим выражение для скорости:
\[\frac{\frac{v - v_0}{a}}{\frac{1}{v_0 - 10}} = \frac{v - v_0}{a} \cdot (v_0 - 10) = 1\]

Решим полученное уравнение относительно \(v_0\):
\[v_0 \cdot (v_0 - 10) - (v - v_0) \cdot (v_0 - 10) = 0\]
\[v_0 \cdot v_0 - 10v_0 - (v \cdot v_0 - v \cdot v_0 - 10v + v_0 \cdot v_0 - 10v_0) = 0\]
\[v_0^2 - 10v_0 - v \cdot 10 + 10v - v_0^2 + 10v_0 = 0\]
\[-10v_0 + 10v = 0\]
\[10v = 10v_0\]
\[v_0 = v\]

6. Из уравнения получаем, что начальная скорость равна конечной скорости. Таким образом, начальная скорость поезда перед началом торможения составляет \(v_0 = v\).

Таким образом, скорость поезда на начало торможения равна скорости на конце торможения, то есть \(v_0 = v\).
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello