Рассмотрим задачу шаг за шагом для того, чтобы получить общее время рейса и среднюю скорость грузовика.
Разгон с места до скорости 36 км/ч:
- Начальная скорость \( v_0 = 0 \) м/с.
- Конечная скорость \( v = 36 \) км/ч = 10 м/с (преобразуем в м/с: \( 36 \times \frac{1000}{3600} \)).
- Ускорение \( a = 4 \) м/с².
- Используем формулу \( v = v_0 + at \). Подставим известные значения: \[ 10 = 0 + 4t \] \[ t = \frac{10}{4} = 2.5 \, \text{с} \]
За это время грузовик разгонится до 10 м/с.
Движение с постоянной скоростью 10 м/с в течение 20 минут:
- 20 минут = 1200 секунд.
- Пройденное расстояние \( s = vt = 10 \times 1200 = 12000 \) м или 12 км.
Остановка на разгрузке на 5 минут:
- Время остановки = 5 минут = 300 секунд.
Разгон с места до скорости 72 км/ч:
- Конечная скорость \( v = 72 \) км/ч = 20 м/с.
- Ускорение \( a = 4 \) м/с² (такое же, как и раньше).
- Начальная скорость перед разгонкой снова 0 м/с.
- Снова используем формулу \( v = v_0 + at \): \[ 20 = 0 + 4t \] \[ t = \frac{20}{4} = 5 \, \text{с} \]
Движение с постоянной скоростью 20 м/с в течение того же расстояния, что вначале (12 км = 12000 м):
- Используем формулу \( t = \frac{s}{v} \): \[ t = \frac{12000}{20} = 600 \, \text{с} \]
Теперь мы можем суммировать все этапы рейса:
- Время разгона до 36 км/ч: 2.5 с
- Время движения с постоянной скоростью 36 км/ч: 1200 с
- Время остановки: 300 с
- Время разгона до 72 км/ч: 5 с
- Время движения с постоянной скоростью 72 км/ч: 600 с
Общее время рейса: \[ T_{общ} = 2.5 + 1200 + 300 + 5 + 600 = 2107.5 \, \text{с} \]
Средняя скорость за рейс: Чтобы посчитать среднюю скорость, нужно общее расстояние разделить на общее время.
- Общее расстояние: 12 км (туда) + 12 км (обратно) = 24 км.
- Преобразуем в метры: \( 24 \, \text{км} = 24000 \, \text{м} \).
Теперь находим среднюю скорость: \[ V_{ср} = \frac{S_{общ}}{T_{общ}} = \frac{24000}{2107.5} \approx 11.37 \, \text{м/с} \]
Преобразуем в км/ч: \[ V_{ср} = 11.37 \times \frac{3600}{1000} \approx 40.92 \, \text{км/ч} \]
Итак, рейс продолжался 2107.5 секунд (или около 35 минут) и средняя скорость машины составила примерно 40.92 км/ч.