Давайте решим данную задачу, используя уравнения кинематики.
Обозначим начальную скорость тела как \( v_0 \), ускорение как \( a \), и конечную скорость после 2 секунд как \( v \). Из условия задачи мы знаем, что скорость увеличилась в 5 раз, то есть: \[ v = 5v_0 \]
Мы также знаем, что тело прошло расстояние \( S = 18 \) метров за время \( t = 2 \) секунды. В кинематике для равноускоренного движения справедливо уравнение: \[ S = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 \] Подставим известные значения: \[ 18 = v_0 \cdot 2 + \frac{1}{2} a \cdot 2^2 \] Упрощаем это уравнение: \[ 18 = 2v_0 + 2a \] \[ 9 = v_0 + a \quad (1) \]
В другом уравнении для скорости: \[ v = v_0 + a t \] Подставляем известные значения: \[ 5v_0 = v_0 + a \cdot 2 \] Упрощая, получаем: \[ 5v_0 - v_0 = 2a \implies 4v_0 = 2a \implies a = 2v_0 \quad (2) \]
Теперь подставим выражение для \( a \) из уравнения (2) в уравнение (1): \[ 9 = v_0 + 2v_0 \] \[ 9 = 3v_0 \implies v_0 = 3 \text{ м/с} \]
Зная начальную скорость, мы можем найти ускорение, подставив \( v_0 \) в уравнение (2): \[ a = 2v_0 = 2 \cdot 3 = 6 \text{ м/с}^2 \]
Таким образом, начальная скорость тела составляет \( 3 \text{ м/с} \), а ускорение – \( 6 \text{ м/с}^2 \).
