Для решения этой задачи давайте воспользуемся понятиями равнозамедленного движения.
Определение скорости: В равнозамедленном движении скорость изменяется линейно с течением времени. Если известно изменение скорости за определенные интервалы времени, можно использовать эти данные для нахождения начальной скорости.
Дано:
- В конце первой секунды скорость \( v_1 = 2 \, \text{м/с} \).
- В конце второй секунды скорость \( v_2 = 1 \, \text{м/с} \).
Запись уравнения движения: В равнозамедленном движении скорость может быть описана уравнением: \[ v_t = v_0 - a \cdot t \] где \( v_t \) — скорость в момент времени \( t \), \( v_0 \) — начальная скорость, \( a \) — ускорение (в данном случае это замедление, поэтому значение \( a \) положительное).
Определение ускорения: Мы можем найти ускорение, используя скорости на разных этапах:
- За первую секунду скорость изменяется с \( v_0 \) до \( v_1 \): \[ v_1 = v_0 - a \cdot 1 \]
- За вторую секунду скорость изменяется с \( v_1 \) до \( v_2 \): \[ v_2 = v_1 - a \cdot 1 \]
Подстановка значений:
Из первого уравнения: \[ 2 = v_0 - a \] Отсюда выражаем \( a \): \[ a = v_0 - 2 \quad (1) \]
Из второго уравнения: \[ 1 = 2 - a \] Теперь решим это уравнение относительно \( a \): \[ a = 2 - 1 = 1 \quad (2) \]
Подставим значение \( a \) в уравнение (1): \[ 1 = v_0 - 2 \] Отсюда: \[ v_0 = 1 + 2 = 3 \, \text{м/с} \]
Таким образом, модуль начальной скорости тела равен \( 3 \, \text{м/с} \).
