Завершив разворот и продолжив движение по прямому участку дороги со скоростью v0 = 72 км/ч, водитель автомобиля замечает корову, беззаботно стоящую на расстоянии L = 50 м от него, и сразу нажимает на тормоза. Найдите время t, за которое автомобиль остановится, выраженное в секундах, а также среднюю скорость автомобиля на первой половине пути торможения, выраженную в метрах в секунду, если машина остановится прямо перед удивленной коровой. Предположите, что ускорение автомобиля при торможении постоянно. Ответ округлите до целых значений.
Zolotoy_List_2924
Для решения данной задачи сначала найдем время, за которое автомобиль остановится. Для этого воспользуемся уравнением движения, связывающим начальную скорость, время, ускорение и расстояние:
\[v = v_0 + at\]
где \(v\) - скорость автомобиля, \(v_0\) - начальная скорость автомобиля, \(a\) - ускорение автомобиля при торможении, \(t\) - время, за которое автомобиль остановится.
Так как автомобиль останавливается, то его конечная скорость \(v = 0\), а начальная скорость \(v_0\) равна 72 км/ч. Необходимо также заметить, что скорость нужно выразить в единицах СИ, то есть в метрах в секунду. Для этого переведем скорость из км/ч в м/с:
\[v_0 = 72 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} = 20 \, \text{м/с}\]
Учитывая, что \(v = 0\), получаем:
\[0 = 20 \, \text{м/с} + at\]
Отсюда можно найти ускорение \(a\), используя формулу:
\[a = \frac{-v_0}{t}\]
Подставив значение \(v_0 = 20 \, \text{м/с}\), получим:
\[a = \frac{-20 \, \text{м/с}}{t}\]
Теперь найдем время \(t\), подставив выражение для ускорения в уравнение:
\[0 = 20 \, \text{м/с} + \left(\frac{-20 \, \text{м/с}}{t}\right) \cdot t\]
\[0 = 20 \, \text{м/с} - 20 \, \text{м/с}\]
\[0 = 0\]
Получили, что ноль равно нулю. Таким образом, уравнение имеет бесконечно много решений. Значит, время, за которое автомобиль остановится, не определено.
Чтобы найти среднюю скорость автомобиля на первой половине пути торможения, воспользуемся формулой:
\[v_{\text{ср}} = \frac{v_0 + v}{2}\]
Подставим известные значения:
\[v_{\text{ср}} = \frac{20 \, \text{м/с} + 0}{2} = 10 \, \text{м/с}\]
Таким образом, средняя скорость автомобиля на первой половине пути торможения составляет 10 м/с.
В итоге, время t, за которое автомобиль остановится, не определено, а средняя скорость автомобиля на первой половине пути торможения составляет 10 м/с.
\[v = v_0 + at\]
где \(v\) - скорость автомобиля, \(v_0\) - начальная скорость автомобиля, \(a\) - ускорение автомобиля при торможении, \(t\) - время, за которое автомобиль остановится.
Так как автомобиль останавливается, то его конечная скорость \(v = 0\), а начальная скорость \(v_0\) равна 72 км/ч. Необходимо также заметить, что скорость нужно выразить в единицах СИ, то есть в метрах в секунду. Для этого переведем скорость из км/ч в м/с:
\[v_0 = 72 \, \text{км/ч} \times \frac{1000 \, \text{м}}{3600 \, \text{с}} = 20 \, \text{м/с}\]
Учитывая, что \(v = 0\), получаем:
\[0 = 20 \, \text{м/с} + at\]
Отсюда можно найти ускорение \(a\), используя формулу:
\[a = \frac{-v_0}{t}\]
Подставив значение \(v_0 = 20 \, \text{м/с}\), получим:
\[a = \frac{-20 \, \text{м/с}}{t}\]
Теперь найдем время \(t\), подставив выражение для ускорения в уравнение:
\[0 = 20 \, \text{м/с} + \left(\frac{-20 \, \text{м/с}}{t}\right) \cdot t\]
\[0 = 20 \, \text{м/с} - 20 \, \text{м/с}\]
\[0 = 0\]
Получили, что ноль равно нулю. Таким образом, уравнение имеет бесконечно много решений. Значит, время, за которое автомобиль остановится, не определено.
Чтобы найти среднюю скорость автомобиля на первой половине пути торможения, воспользуемся формулой:
\[v_{\text{ср}} = \frac{v_0 + v}{2}\]
Подставим известные значения:
\[v_{\text{ср}} = \frac{20 \, \text{м/с} + 0}{2} = 10 \, \text{м/с}\]
Таким образом, средняя скорость автомобиля на первой половине пути торможения составляет 10 м/с.
В итоге, время t, за которое автомобиль остановится, не определено, а средняя скорость автомобиля на первой половине пути торможения составляет 10 м/с.
Знаешь ответ?