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!