Для решения задачи о прямолинейном равноускоренном движении воспользуемся формулами кинематики. Дано, что:
- Время \( t = 2,5 \) с
- Пройденный путь \( S = 40 \) м
- Конечная скорость в 3 раза больше начальной, то есть \( v = 3v_0 \)
Мы знаем формулу для пути при равноускоренном движении:
\[ S = v_0 t + \frac{a t^2}{2} \]
Также, можем использовать связь между начальной скоростью, конечной скоростью, ускорением и временем:
\[ v = v_0 + a t \]
Подставим значение конечной скорости \( v = 3v_0 \):
\[ 3v_0 = v_0 + a t \]
Отсюда получаем:
\[ 2v_0 = a t \quad \Rightarrow \quad a = \frac{2v_0}{t} \]
Теперь подставим \( a \) в формулу для пути:
\[ S = v_0 t + \frac{1}{2} \left(\frac{2v_0}{t}\right) t^2 \]
Упрощаем уравнение:
\[ S = v_0 t + v_0 t = 2v_0 t \]
Теперь подставим известные значения:
\[ 40 = 2v_0 \cdot 2,5 \]
Упростим уравнение:
\[ 40 = 5v_0 \quad \Rightarrow \quad v_0 = \frac{40}{5} = 8 \, \text{м/с} \]
Таким образом, начальная скорость тела составляет \( 8 \, \text{м/с} \).
