Мальчик съезжает с горы на санках, двигаясь из состояния покоя прямолинейно и равноускоренно. За первые 2 с после начала движения его скорость возрастает до 3 м/с. Через какой промежуток времени от начала движения скорость мальчика станет равной 4,5 м/с? Какой путь он пройдёт за этот промежуток времени?
Давайте решим задачу шаг за шагом.
Определим ускорение мальчика.
Из условия задачи известно, что его скорость возрастает до 3 м/с за первые 2 секунды, начиная с покоя (начальная скорость \(v_0 = 0\)). Мы можем использовать формулу для равноускоренного движения:
\(v = v_0 + a \cdot t\)
где:
- \(v = 3 \, \text{м/с}\) — конечная скорость,
- \(v_0 = 0 \, \text{м/с}\) — начальная скорость,
- \(a\) — ускорение,
- \(t = 2 \, \text{с}\) — время.
Подставим известные значения:
\(3 = 0 + a \cdot 2\)
Решим для ускорения \(a\):
\(a = \frac{3}{2} = 1.5 \, \text{м/с}^2\).
Найдем время, через которое скорость станет равной 4,5 м/с.
Теперь, зная ускорение \(a = 1.5 \, \text{м/с}^2\), найдем время, через которое скорость мальчика станет 4,5 м/с. Используем ту же формулу для равноускоренного движения:
\(v = v_0 + a \cdot t\)
где:
- \(v = 4.5 \, \text{м/с}\) — конечная скорость,
- \(v_0 = 0 \, \text{м/с}\) — начальная скорость,
- \(a = 1.5 \, \text{м/с}^2\) — ускорение,
- \(t\) — время, которое нужно найти.
Подставим известные значения:
\(4.5 = 0 + 1.5 \cdot t\)
Решим для \(t\):
\(t = \frac{4.5}{1.5} = 3 \, \text{с}\)
Итак, через 3 секунды скорость мальчика станет равной 4,5 м/с.
Найдем путь, который мальчик пройдёт за это время.
Теперь, чтобы найти путь, пройденный мальчиком за 3 секунды, используем формулу для пути при равноускоренном движении:
\(s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot a \cdot t^2\)
где:
- \(s\) — путь,
- \(v_0 = 0\) — начальная скорость,
- \(a = 1.5 \, \text{м/с}^2\) — ускорение,
- \(t = 3 \, \text{с}\) — время.
Подставим известные значения:
\(s = 0 \cdot 3 + \frac{1}{2} \cdot 1.5 \cdot 3^2\)
\(s = \frac{1}{2} \cdot 1.5 \cdot 9 = 6.75 \, \text{м}\)
Таким образом, путь, который мальчик пройдёт за 3 секунды, составит 6,75 метра.
Ответ:
- Время, через которое скорость мальчика станет равной 4,5 м/с, равно 3 секунды.
- Путь, который он пройдёт за это время, равен 6,75 метра.
Решебник
"Физика - Учебник" по предмету Физика за 9 класс.
Aвторы:
Гутник Е.М., Иванов А.И., Перышкин И.М.
Задание
Мальчик съезжает с горы на санках, двигаясь из состояния покоя прямолинейно и равноускоренно. За первые 2 с после начала движения его скорость возрастает до 3 м/с. Через какой промежуток времени от начала движения скорость мальчика станет равной 4,5 м/с? Какой путь он пройдёт за этот промежуток времени?