Чтобы решить эту задачу, воспользуемся формулами для вычисления пути и скорости при равномерно ускоренном движении.
- Определение пути (S): Формула для вычисления пути при равномерном ускоренном движении: \[ S = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \]
где:
- \( S \) — путь,
- \( v_0 \) — начальная скорость (в данном случае мы примем, что электропоезд начинает движение с места, значит \( v_0 = 0 \)),
- \( a \) — ускорение, равное \( 0,5 \, \text{м/с}^2 \),
- \( t \) — время, равное \( 20 \, \text{с} \).
Поскольку начальная скорость \( v_0 = 0 \):
\[ S = 0 \cdot 20 + \frac{1}{2} \cdot 0,5 \cdot (20)^2 \] \[ S = 0 + \frac{1}{2} \cdot 0,5 \cdot 400 \] \[ S = 0,25 \cdot 400 \] \[ S = 100 \, \text{м} \]
Таким образом, путь, который электропоезд прошел за 20 секунд, равен 100 метров.
- Определение конечной скорости (v): Формула для вычисления конечной скорости при равномерном ускоренном движении: \[ v = v_0 + a \cdot t \]
где:
- \( v \) — конечная скорость,
- \( v_0 = 0 \),
- \( a = 0,5 \, \text{м/с}^2 \),
- \( t = 20 \, \text{с} \).
Подставляем значения:
\[ v = 0 + 0,5 \cdot 20 \] \[ v = 10 \, \text{м/с} \]
Таким образом, скорость электропоезда в конце 20 секунд составит 10 м/с.
В итоге, электропоезд прошел 100 метров и достиг скорости 10 м/с.