Для решения этой задачи давайте обозначим:
- \( S_t \) — расстояние, проеханное грузовиком,
- \( S_a \) — расстояние, проеханное легковым автомобилем,
- \( v_g = 20 \) м/с — скорость грузовика,
- \( a = 1 \) м/с² — ускорение легкового автомобиля,
- \( t \) — время, за которое легковой автомобиль догонит грузовик.
Грузовик движется с постоянной скоростью, поэтому расстояние, которое он пробежит за время \( t \), можно вычислить по формуле:
\[ S_t = v_g \cdot t = 20t. \]
Легковой автомобиль движется с постоянным ускорением, поэтому его путь можно рассчитать по формуле для движения с равномерным ускорением:
\[ S_a = \frac{1}{2} a t^2 = \frac{1}{2} \cdot 1 \cdot t^2 = \frac{1}{2} t^2. \]
Чтобы узнать, когда легковой автомобиль догонит грузовик, нужно приравнять эти два расстояния:
\[ 20t = \frac{1}{2} t^2. \]
Упростим уравнение:
\[ \frac{1}{2} t^2 - 20t = 0. \]
Вынесем \( t \) за скобки:
\[ t \left( \frac{1}{2} t - 20 \right) = 0. \]
Таким образом, мы можем получить два решения:
- \( t = 0 \) — это момент, когда оба автомобиля находятся в одной точке (начальный момент).
- \( \frac{1}{2} t - 20 = 0 \) приводит к \( t = 40 \) секунд.
Теперь подставим \( t = 40 \) секунд в формулу расстояния, проеханного грузовиком:
\[ S_t = 20 \cdot 40 = 800 \text{ м}. \]
Таким образом, легковой автомобиль догонит грузовик на расстоянии 800 метров от остановки.