Давайте разберем задачу по шагам, чтобы понять, как изменяется скорость тела и как можно построить график зависимости скорости от времени.
Шаг 1: Определение изменений скорости
- Первый этап: Тело разгоняется с 5 м/с до 10 м/с в течение первых 10 секунд.
- Второй этап: Тело движется равномерно со скоростью 10 м/с в течение следующих 20 секунд.
- Третий этап: Тело тормозит до полной остановки за 5 секунд.
Шаг 2: Расчет изменений скорости
- На первом этапе (разгон):
- Начальная скорость (v1) = 5 м/с
- Конечная скорость (v2) = 10 м/с
- Изменение скорости (Δv) = v2 - v1 = 10 м/с - 5 м/с = 5 м/с
- На втором этапе (равномерное движение):
- Скорость остается постоянной: 10 м/с.
- На третьем этапе (торможение):
- Начальная скорость (v3) = 10 м/с
- Конечная скорость (v4) = 0 м/с
- Изменение скорости (Δv) = v4 - v3 = 0 м/с - 10 м/с = -10 м/с
Шаг 3: Построение графика зависимости скорости от времени
График будет представлять собой три отрезка:
- Первый отрезок (разгон): от 0 до 10 секунд, скорость изменяется от 5 м/с до 10 м/с. Это прямая линия, наклоненная вверх.
- Второй отрезок (равномерное движение): от 10 до 30 секунд, скорость постоянная 10 м/с. Это горизонтальная линия.
- Третий отрезок (торможение): от 30 до 35 секунд, скорость изменяется от 10 м/с до 0 м/с. Это прямая линия, наклоненная вниз.
Шаг 4: Определение пройденного пути
Теперь рассчитаем пройденный путь на каждом этапе:
- Первый этап (разгон):
- Средняя скорость = (v1 + v2) / 2 = (5 м/с + 10 м/с) / 2 = 7.5 м/с
- Путь = средняя скорость * время = 7.5 м/с * 10 с = 75 м
- Второй этап (равномерное движение):
- Путь = скорость * время = 10 м/с * 20 с = 200 м
- Третий этап (торможение):
- Средняя скорость = (v3 + v4) / 2 = (10 м/с + 0 м/с) / 2 = 5 м/с
- Путь = средняя скорость * время = 5 м/с * 5 с = 25 м
Шаг 5: Общий пройденный путь
Теперь сложим все пути:
- Общий путь = путь первого этапа + путь второго этапа + путь третьего этапа
- Общий путь = 75 м + 200 м + 25 м = 300 м
Таким образом, тело прошло 300 метров за все время движения. График скорости от времени будет состоять из трех частей, как описано, и наглядно покажет изменения скорости на каждом этапе.