Давайте разберемся с задачей пошагово и подробно объясним все расчеты.
Дано:
Жук скакун движется последовательно в три направления:
- на север
- на восток
- на юг
Время и скорость для каждого участка:
- Север: 30 секунд, со скоростью 1 см/с
- Восток: 2 минуты, со скоростью 90 см/мин
- Юг: четверть минуты, со скоростью 72 м/ч
Цель: Найти, на какое расстояние он удалился от начальной точки.
Шаг 1: Расчет пройденных расстояний по каждому участку
1. Движение на север
- Время: 30 секунд
- Скорость: 1 см/с
Расстояние = скорость × время
\[ S_1 = 1\, \text{см/с} \times 30\, \text{с} = 30\, \text{см} \]
Жук прошел 30 см на север.
2. Движение на восток
- Время: 2 минуты = 120 секунд
- Скорость: 90 см/мин
Приведем скорость к одной единице времени (секунды):
\[ 90\, \text{см/мин} = \frac{90\, \text{см}}{60\, \text{с}} = 1.5\, \text{см/с} \]
Расстояние:
\[ S_2 = 1.5\, \text{см/с} \times 120\, \text{с} = 180\, \text{см} \]
Жук прошел 180 см на восток.
3. Движение на юг
- Время: четверть минуты = 15 секунд
- Скорость: 72 м/ч
Переведем скорость в см/с: \[ 72\, \text{м/ч} = 7200\, \text{см/ч} \]
Поскольку в час — 3600 секунд,
\[ V_3 = \frac{7200\, \text{см}}{3600\, \text{с}} = 2\, \text{см/с} \]
Расстояние:
\[ S_3 = 2\, \text{см/с} \times 15\, \text{с} = 30\, \text{см} \]
Жук прошел 30 см на юг.
Шаг 2: Определение конечной позиции
По оси Cм/с (вертикаль): начально — 0 см.
- После первого участка: север — +30 см
- После третьего участка: юг — -30 см от начальной позиции
Итог по вертикали:
\[ 30\, \text{см} - 30\, \text{см} = 0\, \text{см} \]Жук вернулся в исходную линию по вертикали.
По оси восток-запад:
- После второго участка: восток — +180 см
- Нет других движений по этой оси.
Итак, конечная точка жука относительно начальной:
- по горизонтали — 180 см (восток)
- по вертикали — 0 см (вернулся в исходную линию)
Шаг 3: Расчет расстояния от начальной точки
Жук находится на горизонтальном расстоянии 180 см от начальной точки.
Это просто расстояние по прямой (по оси x), так как по вертикали он вернулся.
Ответ:
\[
\boxed{180\, \text{см}}
\]
Жук удалился на 180 см (1,8 метра) от начальной позиции.