Давайте подробно решим задачу, чтобы понять, как определить ускорение тела, начинающего движение из состояния покоя, при равноускоренном движении.
Дано:
- Начальное ускорение (a) — неизвестно, нужно найти его.
- Начальная скорость (v_0 = 0) (движение начинается из состояния покоя).
- Время, прошедшее до пятой секунды: (t = 5,\textс).
- Пройденный путь за 5 секунд: (S = 27,\textм).
Шаг 1. Запишем формулу пути при равноускоренном движении
Когда тело движется равноускоренно из состояния покоя, путь (S(t)) за время (t) задается формулой:
[
S(t) = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2
]
Так как начальная скорость (v_0=0), то:
[
S(t) = \frac{1}{2} a t^2
]
Шаг 2. Определим путь за 5 секунд
Подставляя известные значения:
[
27 = \frac{1}{2} a \times (5)^2
]
[
27 = \frac{1}{2} a \times 25
]
Шаг 3: Решим уравнение относительно (a)
Умножим обе части уравнения на 2, чтобы избавиться от дроби:
[
2 \times 27 = a \times 25
]
[
54 = 25a
]
Теперь найдём (a):
[
a = \frac{54}{25} = 2.16, \text{м/с}^2
]
Ответ:
Ускорение тела равно approximately 2.16 м/с².
Если нужны дополнительные объяснения или проверка, могу помочь!