Правка раздела «Решение»
ru/1.2.15.md
+42 −0
| ### Условие | |||
| $1.2.15.$ Ускорение ракетной тележки от старта до остановки в течение первых 6 с составляет 100 м/с$^{2}$, затем в течение 7 с она двигается без ускорения, а последние 3 с тележка имеет отрицательное ускорение −200 м/с$^{2}$. Постройте графики зависимости от времени ускорения, скорости и координаты. Какого наибольшего значения достигла скорость тележки? На каком отрезке пути происходило торможение? Какое полное расстояние прошла тележка? Как по графику зависимости ускорения от времени проверить, действительно ли тележка остановилась? | |||
| ### Решение | |||
| @@ -6,8 +6,50 @@Решение | |||
|  | |||
| + | На временном интервале от 0 с и до 6 с тележка движется равноускоренно с постоянным ускорением $a=100$ м/с$^{2}$. Начальная скорость равна 0. Функциональная зависимость скорости от времени на этом промежутке будет: | ||
| + | |||
| + | $$\upsilon(t)=\upsilon(0)+at=100t$$ | ||
| + | |||
| + | Это уравнение возрастающей прямой. | ||
| + | |||
| + | На промежутке от 6 с и до 13 с тележка движется с постоянной скоростью, которую она преобрела на 6 секунде, она же будет максимальной скоростью движения тележки: | ||
| + | |||
| + | $$\upsilon(6)=\upsilon_{max}=100\cdot 6=600 \text{ м/с}$$ | ||
| + | |||
| + | На временном интервале от 13 с и до 16 с тележка движется равноземедленно с постоянным ускорением $a=-200$ м/с$^{2}$. Начальная скорость равна 600 м/с. Функциональная зависимость скорости от времени на этом промежутке будет: | ||
| + | |||
| + | $$\upsilon(t)=\upsilon_{нач}+at=600-200t$$ | ||
| + | |||
| + | Это уравнение убывающей прямой. Отмечу, что здесь время $t$ меняется в диапазоне от 0 до 3. | ||
| + | |||
| + | Путь, пройденный тележкой, на промежутке от 0 с и до 6 с имеет следующую функциональную зависимость: | ||
| + | |||
| + | $$S(t)=\upsilon(0)t+\frac{at^{2}}{2}=\frac{100t^{2}}{2}=50t^{2}$$ | ||
| + | |||
| + | Это парабола, ветвь, которой направлена вверх. На этом интервале ускорения тележка прошла путь: | ||
| + | |||
| + | $$S(6)=50\cdot 36=1800 \text{ м}$$ | ||
| + | |||
| + | На участке с постоянной скоростью 600 м/с (от 6 с до 13 с) функциональная зависимость пути от времени есть возрастающая прямая: | ||
| + | |||
| + | $$S(t)=600\cdot t$$ | ||
| + | |||
| + | Также отмечу, что здесь $t$ меняется в диапазоне от 0 до 7. Путь, пройденный на этом участке: $S(7)=600\cdot 7=4200 \text{ м}$ | ||
| + | |||
| + | Путь, пройденный тележкой, на промежутке от 13 с и до 16 с имеет следующую функциональную зависимость: | ||
| + | |||
| + | $$S(t)=600t-\frac{200t^{2}}{2}=600t-100t^{2}$$ | ||
| + | |||
| + | Это парабола, ветвь, которой направлена вниз. Время меняется в диапазоне от 0 до 3. На этом участке торможения тележка прошла путь: | ||
| + | |||
| + | $$S(3)=600\cdot 3-100\cdot 9=900 \text{ м}$$ | ||
| + | |||
| + | Общий путь: $S=1800+4200+900=6900 \text{ м}$. Торможение тележки происходило на участке от 6000 м до 6900 м. | ||
| + | |||
| + | Площадь под графиком ускорения имеет математический смысл скорости, поэтому чтобы убедится, что тележка остановилась нужно проверить равенство площадей на графике ускорения над и под осью $t$. | ||
| + | |||
| #### Ответ | |||
| См. рис.; $\upsilon$ = 600 м/с. От 6 до 6,9 км. $x$ = 6,9 км. Проверьте равенство площадей на графике ускорения над и под осью $t$. | |||
|  | |||
| ### Условие | ### Условие | ||
| $1.2.15.$ Ускорение ракетной тележки от старта до остановки в течение первых 6 с составляет 100 м/с$^{2}$, затем в течение 7 с она двигается без ускорения, а последние 3 с тележка имеет отрицательное ускорение −200 м/с$^{2}$. Постройте графики зависимости от времени ускорения, скорости и координаты. Какого наибольшего значения достигла скорость тележки? На каком отрезке пути происходило торможение? Какое полное расстояние прошла тележка? Как по графику зависимости ускорения от времени проверить, действительно ли тележка остановилась? | $1.2.15.$ Ускорение ракетной тележки от старта до остановки в течение первых 6 с составляет 100 м/с$^{2}$, затем в течение 7 с она двигается без ускорения, а последние 3 с тележка имеет отрицательное ускорение −200 м/с$^{2}$. Постройте графики зависимости от времени ускорения, скорости и координаты. Какого наибольшего значения достигла скорость тележки? На каком отрезке пути происходило торможение? Какое полное расстояние прошла тележка? Как по графику зависимости ускорения от времени проверить, действительно ли тележка остановилась? | ||
| ### Решение | ### Решение | ||
| @@ -6,8 +6,50 @@Решение | |||
|  |  | ||
| На временном интервале от 0 с и до 6 с тележка движется равноускоренно с постоянным ускорением $a=100$ м/с$^{2}$. Начальная скорость равна 0. Функциональная зависимость скорости от времени на этом промежутке будет: | |||
| $$\upsilon(t)=\upsilon(0)+at=100t$$ | |||
| Это уравнение возрастающей прямой. | |||
| На промежутке от 6 с и до 13 с тележка движется с постоянной скоростью, которую она преобрела на 6 секунде, она же будет максимальной скоростью движения тележки: | |||
| $$\upsilon(6)=\upsilon_{max}=100\cdot 6=600 \text{ м/с}$$ | |||
| На временном интервале от 13 с и до 16 с тележка движется равноземедленно с постоянным ускорением $a=-200$ м/с$^{2}$. Начальная скорость равна 600 м/с. Функциональная зависимость скорости от времени на этом промежутке будет: | |||
| $$\upsilon(t)=\upsilon_{нач}+at=600-200t$$ | |||
| Это уравнение убывающей прямой. Отмечу, что здесь время $t$ меняется в диапазоне от 0 до 3. | |||
| Путь, пройденный тележкой, на промежутке от 0 с и до 6 с имеет следующую функциональную зависимость: | |||
| $$S(t)=\upsilon(0)t+\frac{at^{2}}{2}=\frac{100t^{2}}{2}=50t^{2}$$ | |||
| Это парабола, ветвь, которой направлена вверх. На этом интервале ускорения тележка прошла путь: | |||
| $$S(6)=50\cdot 36=1800 \text{ м}$$ | |||
| На участке с постоянной скоростью 600 м/с (от 6 с до 13 с) функциональная зависимость пути от времени есть возрастающая прямая: | |||
| $$S(t)=600\cdot t$$ | |||
| Также отмечу, что здесь $t$ меняется в диапазоне от 0 до 7. Путь, пройденный на этом участке: $S(7)=600\cdot 7=4200 \text{ м}$ | |||
| Путь, пройденный тележкой, на промежутке от 13 с и до 16 с имеет следующую функциональную зависимость: | |||
| $$S(t)=600t-\frac{200t^{2}}{2}=600t-100t^{2}$$ | |||
| Это парабола, ветвь, которой направлена вниз. Время меняется в диапазоне от 0 до 3. На этом участке торможения тележка прошла путь: | |||
| $$S(3)=600\cdot 3-100\cdot 9=900 \text{ м}$$ | |||
| Общий путь: $S=1800+4200+900=6900 \text{ м}$. Торможение тележки происходило на участке от 6000 м до 6900 м. | |||
| Площадь под графиком ускорения имеет математический смысл скорости, поэтому чтобы убедится, что тележка остановилась нужно проверить равенство площадей на графике ускорения над и под осью $t$. | |||
| #### Ответ | #### Ответ | ||
| См. рис.; $\upsilon$ = 600 м/с. От 6 до 6,9 км. $x$ = 6,9 км. Проверьте равенство площадей на графике ускорения над и под осью $t$. | См. рис.; $\upsilon$ = 600 м/с. От 6 до 6,9 км. $x$ = 6,9 км. Проверьте равенство площадей на графике ускорения над и под осью $t$. | ||
|  |  | ||