Задача по механике, МКТ и термодинамике №61

За какое время тело, двигаясь по прямой в одном направлении, пройдёт путь 30 м, если его скорость за это время уменьшается в 4 раза? Модуль ускорения тела равен 4 м/с2.

Запишем уравнение кинематики для координаты:

             axt2 x= x0+ v0xt + -2--

где x  – конечная координата, x0  – начальная координата, v0x  – проекция начальной скорости, ax  – проекция ускорения,       t  – время.
Запишем уравнение кинематики для скорости

v  =v  + a t  x   0x   x

В нашем случае проекция ускорения — отрицательна, а скорости — положительна, тогда

S = v0t− at2  v = v0− at          2

Из уравнения скорости выразим время:

t= v0−-v      a

Подставим это в формулу пути

S = v0 ⋅ v0− v-− a ⋅(v0−-v)2          a    2    a

Отсюда

    v20 −-vv0 v20 −-2v0v+-v2 2v20 −-2v0v-−-v20-+2v0v−-v2  v20-− v2 S =    a   −      2a     =           2a          =   2a

По условию v =v0∕4  , тогда

    v2− v2∕16   15v2 S = -0-2a0---= -32a0.

Выразим отсюда начальную скорость

    ∘ -----  ∘ -------------- v =   32aS =   32⋅4 м/с2⋅30 м-= 16 м/с  0     15           15

Найдем время:

       v0    v0−-4-  3v0 t=   a   =  4a

Получим ответ:

   3⋅16 t= -4⋅4 = 3 с
Оцените статью
Я решу все!