Давайте разберемся с задачей шаг за шагом и посчитаем пройденное автомобилем расстояние.
Дано:
- Ускорение, (a = 1{,}5,м/с^2)
- Время разгона, (t_1 = 10,с)
- Время движения с постоянной скоростью, (t_2 = 4,минуты = 240,с)
- Время остановки, (t_3 = 20,с)
Нам нужно найти общее расстояние, которое проехал автомобиль за весь этот промежуток.
Шаг 1: Расчет состояния автомобиля в разные периоды
Период 1: Разгон до постоянной скорости
- Время разгона: (t_1 = 10,с)
- Начальная скорость: (v_0 = 0,м/с) (предположим, что автомобиль стартовал из покоя)
Шаг 2: Найти конечную скорость после разгона
Используем уравнение:
[
v = v_0 + a \times t
]
Подставим значения:
[
v_1 = 0 + 1{,}5 \times 10 = 15,м/с
]
Шаг 3: Найти пройденное за время разгона расстояние
Используем формулу для перемещения при равноускоренном движении с начальной скоростью 0:
[
s_1 = v_0 \times t + \frac{a \times t^2}{2}
]
Так как (v_0=0):
[
s_1 = 0 + \frac{1{,}5 \times 10^2}{2} = \frac{1{,}5 \times 100}{2} = \frac{150}{2} = 75,м
]
Шаг 4: Расстояние за период постоянной скорости
- Скорость на этом этапе (v_1 = 15,м/с)
- Время на этом этапе (t_2 = 240,с)
Расстояние:
[
s_2 = v_1 \times t_2 = 15 \times 240 = 3600,м
]
Шаг 5: Расстояние за период остановки
Автомобиль остановился на 20 секунд, то есть проехал за это время:
[
s_3 = 0,м, \text{(так как автомобиль остановился, то есть не двигался)}
]
или, если считать, что он вообще перестал движение, то расстояние – нулевое.
Итог: общее пройденное расстояние
[
S_{общее} = s_1 + s_2 + s_3 = 75 + 3600 + 0 = \boxed{3675,м}
]
Ответ:
Автомобиль за всё время прошел 3675 метров.