物理学の助けが必要?

物理学の助けが必要?
Anonim

回答:

総距離#= 783.dot3m#

平均速度 #approx 16.2m // s#

説明:

電車の運転には3つのステップがあります。

  1. 発言所1からの休憩から始まり、加速します #10秒#.

    距離 #s_1# この10秒で旅行しました。

    #s_1 = ut + 1 / 2at ^ 2#

    休憩から始まるので、 #u = 0#

    #: s_1 = 1 / 2xx2xx10 ^ 2#

    #s_1 = 100m#

  2. 次に走る #30秒# 定速で。

    走行距離 #s_2 =スピードxx時間# …..(1)

    加速終了時のスピード #でv = u +

    #v = 2xx10 = 20m // s#。の値を挿入 #v# (1)では、

    #s_2 = 20xx30 = 600m#

  3. 止まるまで減速する すなわち のスピードから #20 m // s# ゼロにする。

    式を使う

    #でv = u +

    時間がある #t_3#立ち止まるために連れて行かれた。

    #0 = 20-2.4xxt_3#

    #=> t_3 = 20 / 2.4 = 8.dot3s#

    また使う

    #v ^ 2-u ^ 2 = 2as#

    距離を調べる #s_3# この時旅した #t_3#

#0 ^ 2-20 ^ 2 = 2xx-2.4xxs_3#

#=> s_3 = 400 / 4.8 = 83.dot3m#

列車が走行した総距離 #= s_1 + s_2 + s_3#

#= 100 + 600 + 83ドット3 = 783ドット3m#

平均速度#= "走行距離の合計" / "所要時間の合計"#

#=(783ドット3)/(10 + 30 + 8ドット3)#

#approx 16.2m // s#

回答:

これが私が手に入れたものです。

説明:

ここで気をつけるべき興味深いのは、地下鉄が 加速度 そして 減速 あります 等しくない.

これはそれがかかることをあなたに言うはずです 少ない時間 地下鉄が完全に止まるように マックス・スピード それが取るよりも 最高速度に達する.

暗黙のうちに、これはまた地下鉄が都市圏を越えて加速することをあなたに言うべきです 長距離 それが完全に停止するために必要な距離よりも。

だから、ここであなたの目標は二つのことを見つけることです

  • 総変位 地下鉄の出発点、すなわち停止時の出発点からの距離
  • 総時間 出発地から目的地までの所要時間

地下鉄が走っているので 一直線に 、あなたは使うことができます 距離 変位の代わりに 速度 速度の代わりに。

地下鉄の動きを3段階に分けて

  • 休憩から最高速度まで

地下鉄は休憩から始まり、の加速度で動いています。 # "2.0 m s" ^( - 2)# の合計時間 # "10秒"#。何について考えて 加速度 手段。

の加速 # "2.0 m s" ^( - 2)# と言う 毎秒通過地下鉄のスピードは # "2.0ミリ秒" ^( - 1)#。あなたはその初期速度の観点からその最終速度を説明し、 #v_0#その加速、 #a#そして運動の時、 #t#式を使って

#色(青)(v_f = v_0 + a * t)#

まあ、それが休息から始まって動くならば # "10秒"#つまり、最高速度は

#v_ "max" =オーバーブレース(v_0)^(色(紫)(= 0))+ "2.0 ms" ^色(赤)(キャンセル(色(黒)( - 2)))* 10色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s")))= "20 ms" ^( - 1)#

距離 この最初の段階のために旅行したことは等しい

#色(青)(d =オーバーブレス(v_0 * t)^(色(パープル)(+ 0))+ 1/2 * a * t ^ 2)#

#d_1 = 1/2 * "2.0 m"色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s" ^( - 2)))))*(10 ^ 2)色(赤)(キャンセル(色(黒) )( "s" ^ 2)))= "100 m"#

  • 定速で動く

地下鉄の速度が上がったら # "20ミリ秒" ^( - 1)#、 それ 加速をやめる そしてで動き始めます 一定の速度.

のスピード # "20ミリ秒" ^( - 1)# と言う 毎秒通過、地下鉄はの距離を移動します # "20メートル"#。これはあなたが持っていることを意味します

#色(青)(d = v * t)#

#d_2 = "20 m"色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s" ^( - 1))))* 30色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s")))= "600メートル"#

  • 最高速度から安静まで

今回は、地下鉄は最高速度から出発し、完全に停止しなければなりません。あなたはそれがそうするのにかかる距離を決定することができます

#色(青)(v_s ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2 * a * d_3) ""#どこで

#v_s# - その最終速度

#v_0# - 減速し始める瞬間の速度、ここでは #v_'max "#

#d_3# - 停止距離

今、それは 非常に重要 あなたが使わなければならないことを理解するために

#a = - "2.4 m s" ^( - 2)#

シンボルで示されるように、地下鉄は西に向かっています。 #"W"#。それのために やめる, 減速 に向けられている必要があります 反対方向すなわち東 #"E"#.

あなたが前向きな方向に西に進むならば、あなたは正になるように東に向かいます。 ネガティブ.

だから、停止距離は

#overbrace(v_s)^(色(紫)(= 0))= v_ "max" ^ 2 - 2 * "2.4 m s" ^( - 2)* S#

#d_3 = v_ "max" ^ 2 /(2 * "2.4 m s" ^( - 2))#

#d_3 =(20 ^ 2 "m" ^色(赤)(キャンセル(色(黒)(2)))*色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s" ^( - 2)))) ))/(2 * 2.4色(赤)(キャンセル(色(黒)( "m")))色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s" ^( - 2))))=) "83.33m"#

それに注意してください、 予測通り 減速距離は確かに より短い 加速距離より。

地下鉄が減速するのにかかる時間は

#overbrace(v_f)^(色(紫)(= 0))= v_ "max" - "2.4 m s" ^( - 2)* t_d#

#t_d =(20色(赤)(キャンセル(色(黒)( "m")))色(赤)(キャンセル(色(黒)( "s" ^( - 1)))))/(2.4色(赤)(キャンセル(色(黒)( "m"))) "s" ^色(赤)(キャンセル(色(黒)( - 2))))= "8.33 s"#

総距離 地下鉄で覆われている

#d_ "合計" = d_1 + d_2 + d_3#

#d_ "合計" = "100m" + "600m" + "83.33m" = "783.33m"#

総時間 この距離をカバーするために必要

#t_ "合計" = "10秒" + "30秒" = "8.33秒" = "48.33秒"#

平均速度 地下鉄があった - 私はの代わりに距離を使用していることを覚えておいてください 変位!

#color(青)( "平均速度" = "あなたが移動した距離" / "あなたがそれをするのに要した時間")#

#bar(v)= "783.33 m" / "48.33 s" =色(緑)( "16.2 ms" ^( - 1))#

答えは3つに丸めたままにします シグニチャーズ.