Давайте разберемся с задачей по порядку. У нас есть закон изменения скорости тела:
[ v = 3 + 0,4 t ]
Масса тела:
[ m = 150 , \text{т} ] (тонн)
Время:
[ t = 25 , \text{с} ]
Что нужно найти:
- Путь, пройденный телом за 25 секунд.
- Равнодействующую силу, действующую на тело.
Шаг 1. Найти скорость в начальный момент и в конечный момент
Время t = 0 секунд:
[ v_0 = 3 + 0,4 \times 0 = 3 , \м/с ]
Время t = 25 секунд:
[ v = 3 + 0,4 \times 25 = 3 + 10 = 13 , \м/с ]
Шаг 2. Найти путь за 25 секунд (S)
Поскольку скорость меняется по линейной закономерности, можем определить путь как площадь под графиком функции скорости v(t) на интервале от 0 до 25 с.
Форма скорости:
[ v(t) = 3 + 0,4 t ]
Путь:
[ S = \int_0^{25} v(t) , dt = \int_0^{25} (3 + 0,4 t) , dt ]
Вычислим интеграл:
[ S = \left[ 3 t + 0,2 t^2 \right]_0^{25} ]
Подставим границы:
[
S = 3 \times 25 + 0,2 \times 25^2 = 75 + 0,2 \times 625
]
[
S = 75 + 125 = 200 , \text{м}
]
Ответ по пути:
[\boxed{200, \text{м}}]
Шаг 3. Определить ускорение
Поскольку скорость меняется равномерно по времени:
[
a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_{кон} - v_0}{t} = \frac{13 - 3}{25} = \frac{10}{25} = 0,4, \м/с^2
]
Шаг 4. Найти силу
Равнодействующая сила по второму закону Ньютона:
[ F = m a ]
Масса дана в тоннах, нужно перевести в кг:
[ 150, \text{т} = 150 \times 1000 = 150,000 , \text{кг} ]
Тогда:
[
F = 150,000 \times 0,4 = 60,000 , \text{Н}
]
Итоговые ответы:
- Путь, пройденный за 25 секунд: (\boxed{200, \text{м}})
- Равнодействующая сила, действующая на тело: (\boxed{60,000, \text{Н}})
Если есть дополнительные вопросы, — обращайтесь!