Давайте решим задачу пошагово и подробно объясним каждый этап.
Дано:
- Начальная скорость ( v_0 = 0 ) м/с (из состояния покоя)
- Ускорение ( a = 2 ) м/с²
- Пройденное расстояние ( s = 25 ) м
- Необходимо найти время ( t )
- Предельно разрешенная скорость — 25 км/ч
Шаг 1. Определение формулы для поиска времени
Используем уравнение движения для равноускоренного прямолинейного движения без начальной скорости:
[
s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2
]
Поскольку ( v_0 = 0 ), формула упрощается до:
[
s = \frac{1}{2} a t^2
]
Решаем его относительно ( t ):
[
t^2 = \frac{2s}{a}
]
[
t = \sqrt{\frac{2s}{a}}
]
Шаг 2. Подставляем известные значения
[
t = \sqrt{\frac{2 \times 25}{2}} = \sqrt{25} = 5, \text{секунд}
]
Ответ 1: Время движения — 5 секунд.
Шаг 3. Определение скорости на конце пути
Теперь найдём конечную скорость движения после прохождения 25 м:
[
v = v_0 + a t
]
Так как ( v_0 = 0 ):
[
v = 2 \times 5 = 10, \text{м/с}
]
Шаг 4. Перевод скорости в км/ч и сравнение с ограничением
Переведём м/с в км/ч, умножая на 3,6:
[
v = 10, \text{м/с} \times 3.6 = 36, \text{км/ч}
]
Ответ 2: Скорость на конце движения — 36 км/ч.
Шаг 5. Проверка на нарушение скоростного режима
Предельная скорость — 25 км/ч.
Так как рассчитанная скорость — 36 км/ч, которая превышает допустимого, самокатчик нарушает скоростной режим.
Итог:
- Время движения — 5 секунд.
- Скорость в конце пути — 36 км/ч.
- Общий вывод: Самокатчик превышает допустимую скорость (25 км/ч), значит нарушает правила перемещения по городу.