Чтобы решить эту задачу, давайте воспользуемся формулой кинематики для равноускоренного движения.
У нас есть:
- Начальная скорость \( v_0 = 50 \, \text{см/с} \)
- Конечная скорость \( v \), которая в 3 раза больше начальной, то есть \( v = 3 \times 50 \, \text{см/с} = 150 \, \text{см/с} \)
- Пройденный путь \( S = 4 \, \text{м} = 400 \, \text{см} \) (переведем в сантиметры для удобства)
Мы можем использовать уравнение движения:
\[ v^2 = v_0^2 + 2aS \]
где:
- \( v \) — конечная скорость,
- \( v_0 \) — начальная скорость,
- \( a \) — ускорение,
- \( S \) — пройденный путь.
Подставим известные значения в уравнение:
\[ (150 \, \text{см/с})^2 = (50 \, \text{см/с})^2 + 2a(400 \, \text{см}) \]
Решим это уравнение:
Вычислим квадраты скоростей: \[ 22500 = 2500 + 800a \]
Переносим 2500 на левую сторону: \[ 22500 - 2500 = 800a \] \[ 20000 = 800a \]
Делим обе стороны на 800: \[ a = \frac{20000}{800} = 25 \, \text{см/с}^2 \]
Таким образом, ускорение точки равно \( 25 \, \text{см/с}^2 \).