Чтобы решить задачу, давайте сначала запишем, что известно:
- Время (t): 2 с
- Начальная скорость (v0): обозначим её как v0
- Модуль ускорения (a): 5 м/с²
- Конечная скорость (v): так как скорость уменьшается в 3 раза, v = v0/3.
В кинематике путь, пройденный телом с равномерно изменяющейся скоростью, можно найти по формуле:
\[ S = v0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \]
Сначала нужно определить начальную скорость v0. Зная, что скорость уменьшается на 5 м/с², можем использовать уравнение измены скорости:
\[ v = v0 + a \cdot t \]
Подставим известные значения и запишем уравнение для конечной скорости:
\[ \frac{v0}{3} = v0 - 5 \cdot 2 \] \[ \frac{v0}{3} = v0 - 10 \]
Умножим оба уравнения на 3, чтобы избавиться от дроби:
\[ v0 = 3v0 - 30 \] \[ 30 = 2v0 \] \[ v0 = 15 \text{ м/с} \]
Теперь, когда у нас есть начальная скорость, можем найти конечную скорость:
\[ v = \frac{15}{3} = 5 \text{ м/с} \]
Теперь подставим значения в формулу для пути:
- Расчитаем путь:
\[ S = 15 \cdot 2 + \frac{1}{2} \cdot (-5) \cdot (2^2) \]
Обратите внимание, что ускорение отрицательное, так как скорость уменьшается:
\[ S = 30 + \frac{1}{2} \cdot (-5) \cdot 4 \] \[ S = 30 - 10 \] \[ S = 20 \text{ м} \]
Таким образом, тело пройдет 20 метров за 2 секунды.