ID: 00004064
Определите время прохождения поездом последнего километра пути перед остановкой, если изменение его скорости на этом пути составило 10 м/с. Ускорение поезда считать постоянным.
Источник: ФИПИ
s = 1\ \text{км} = 1000\ \text{м}
\Delta v = v_{\text{нач}} - v_{\text{кон}} = 10\ \text{м/с} (поезд останавливается: v_{\text{кон}} = 0, v_{\text{нач}} = 10\ \text{м/с})
a = \text{const}
t
Используем формулу пути без времени:
s = \frac{v_{\text{нач}}^2 - v_{\text{кон}}^2}{2a} \Rightarrow a = \frac{v_{\text{нач}}^2}{2s} = \frac{100}{2000} = 0{,}05\ \text{м/с}^2
Уравнение скорости:
v(t) = v_{\text{нач}} - a t
При v = 0:
t = \frac{v_{\text{нач}}}{a} = \frac{10}{0{,}05}
t = 200\ \text{с}
1. Модуль ускорения поезда на всём пути является постоянной величиной и равен
a = v_2/2s, (1)
где v ─ скорость поезда в начале последнего километра пути, а s = 1 км ─ длина этого участка пути.
2. Модуль изменения скорости на этом участке пути равен ∆v = v = at. (2)
3. Решая уравнения (1) и (2), получим выражение для времени прохождения поездом последнего километра пути:
t = 2s/v = 2 ⋅ 1000/10 = 200 c.
Ответ: t = 200 с.