Global EE

Кинематика — Задание 22 ЕГЭ по физике №00004668

Задание №22. Рассчетная Задача. Механика

Кинематика

№2. Задание 22

ID: 00004668

Школьник сел в электробус, чтобы доехать до школы. На улице накрапывал дождик, но на вертикальные лобовые стекла кабины водителя капли во время остановки не попадали. Когда электробус тронулся и начал ускоряться, на лобовые стекла кабины капли дождя стали попадать, и тем чаще, чем выше становилась скорость электробуса, что заставляло водителя периодически включать «дворники». Сколько капель дождя попало на эти стекла за время t = 25 с равноускоренного разгона электробуса от остановки до скорости V = 45 км/ч, если площадь стекол равна S = 1,5 $м^{2}$, а концентрация капель в воздухе составляла n = 300 $м^{-3}$? Можно считать, что до столкновения со стеклом кабины скорость капель остаётся такой же, как и вдалеке от электробуса.

Источник: ФИПИ

Решение

Дано:

$t = 25$ с

$V = 45$ км/ч $= 12{,}5$ м/с

$S = 1{,}5$ м$^2$

$n = 300$ м$^{-3}$

Найти:

$N$ — ?

Решение:

По горизонтали капли практически неподвижны, а электробус движется горизонтально, поэтому относительно автобуса капли налетают на вертикальное стекло. За время разгона стекло «выметает» из воздуха горизонтальный столб с основанием $S$ и длиной, равной пройденному пути $L$.

Разгон равноускоренный от нуля до $V$, поэтому путь равен средней скорости на время:

$$L = \frac{V}{2}\,t = \frac{12{,}5}{2}\cdot 25 = 156{,}25 \text{ м}.$$

Число капель равно концентрации, умноженной на объём столба $S L$:

$$N = n\, S\, L = 300 \cdot 1{,}5 \cdot 156{,}25 \approx 70300.$$

Ответ

70300

Видеоразбор

Другие задания по теме «Кинематика» (8)