Для решения задачи о равноускоренном движении необходимо использовать формулы движения и физику сил.
Определим силу, действующую на тело. Дано:
- Масса тела (m) = 66 кг
- Равнодействующая сила (F) = 660 Н
Используем второй закон Ньютона: \[ F = m \cdot a \] где \( а \) — это ускорение. Перепишем формулу для нахождения ускорения: \[ a = \frac{F}{m} = \frac{660 \, \text{Н}}{66 \, \text{кг}} = 10 \, \text{м/с}^2 \]
Теперь используем уравнение равноускоренного движения, чтобы найти время. Уравнение движения имеет вид: \[ S = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 \] где:
- \( S \) — пройденное расстояние (99 м)
- \( v_0 \) — начальная скорость (18 м/с)
- \( a \) — ускорение (10 м/с²)
- \( t \) — время.
Подставим известные значения в уравнение: \[ 99 = 18t + \frac{1}{2} \cdot 10 \cdot t^2 \] Упрощая, получаем: \[ 99 = 18t + 5t^2 \]
Перепишем это уравнение в стандартной форме: \[ 5t^2 + 18t - 99 = 0 \]
Решим квадратное уравнение с помощью дискриминанта. Дискриминант \( D \) вычисляется по формуле: \[ D = b^2 - 4ac \] где \( a = 5, b = 18, c = -99 \). \[ D = 18^2 - 4 \cdot 5 \cdot (-99) = 324 + 1980 = 2304 \]
Находим корни уравнения: \[ t = \frac{-b \pm \sqrt{D}}{2a} = \frac{-18 \pm \sqrt{2304}}{10} \] \(\sqrt{2304} = 48\), следовательно: \[ t = \frac{-18 + 48}{10} = \frac{30}{10} = 3 \, \text{с} \] и \[ t = \frac{-18 - 48}{10} = \frac{-66}{10} = -6.6 \, \text{с} \, (\text{не имеет физического смысла}) \]
Таким образом, тело преодолеет расстояние в 99 м за 3 секунды.