Каков весь путь, пройденный автомобилем, который начинает движение и за 10 секунд разгоняется до 72 км/ч, затем в течение 40 секунд движется равномерно, а после этого в течение 20 секунд тормозит до полной остановки перед светофором, если решить задачу графическим методом?
Физика 11 класс Движение по прямой
Чтобы решить эту задачу графическим методом, мы можем использовать график зависимости скорости от времени. Давайте разобьем движение автомобиля на три этапа и построим график для каждого из них.
Этап 1: РазгонСначала переведем скорость из км/ч в м/с, так как 72 км/ч = 72 * (1000 м / 3600 с) = 20 м/с.
Так как разгон происходит равномерно, график на этом участке будет представлять собой прямую линию, и площадь под графиком (треугольник) даст нам путь, пройденный на этом этапе.
Площадь треугольника рассчитывается по формуле:
Площадь = 0.5 * основание * высота.
Здесь основание – это время (10 секунд), а высота – конечная скорость (20 м/с).
Итак, путь на первом этапе:
Путь1 = 0.5 * 10 * 20 = 100 метров.
Этап 2: Равномерное движениеНа этом этапе скорость постоянна, поэтому график будет представлять собой прямую горизонтальную линию. Путь на этом этапе можно рассчитать по формуле:
Путь = скорость * время.
Таким образом:
Путь2 = 20 * 40 = 800 метров.
Этап 3: ТорможениеТорможение также происходит равномерно, и график будет представлять собой еще один треугольник. Площадь этого треугольника также можно рассчитать по аналогичной формуле:
Путь3 = 0.5 * основание * высота.
Здесь основание – это время (20 секунд), а высота – начальная скорость (20 м/с).
Таким образом:
Путь3 = 0.5 * 20 * 20 = 200 метров.
Общий путьТеперь мы можем найти общий путь, пройденный автомобилем, сложив пути всех трех этапов:
Общий путь = Путь1 + Путь2 + Путь3 = 100 + 800 + 200 = 1100 метров.
Таким образом, автомобиль прошел в общей сложности 1100 метров.