Расчёт параметров полёта
Я работаю над задачей, связанной с полётом самолёта. В ней упоминается определение начального и конечного положений за час, а также за 20-минутный отрезок. Скорость задана как \(v_x = 720 \text{km/h}\), что я перевожу в \(200 \text{m/s}\). Похоже, мне нужно уточнить временной интервал в один час и отдельно выполнить расчёты для 20 минут. Я проверю, относится ли «конечная» к этому часовому интервалу. Для расстояния я использую формулу, связывающую время и скорость.
Определение координат и времени
Мне нужно рассмотреть начальные и конечные координаты на интервале \(t=20\) мин. В стандартном учебнике сначала упоминается один час, а затем задаётся вопрос об этих координатах, что может вызвать некоторую путаницу. Я должен чётко обозначить расчёты за весь час и указать «за весь час». Если требуется определить конечное положение через 20 минут, я также должен включить его. Возможно, я могу создать рисунок с координатной прямой или плоскостью и даже использовать эмодзи самолёта для наглядности.
Краткий ответ:
- Скорость самолёта: \(\boxed{v_x=720\ \text{км/ч}}\) — вдоль положительного направления оси \(Ox\).
- Начальная координата: \(\boxed{x_0=5{,}0\ \text{км}}\).
- Конечная координата через \(1\) ч: \(\boxed{x_1=725\ \text{км}}\).
- За \(t=20{,}0\) мин самолёт прошёл путь \(\boxed{s=240\ \text{км}}\).
- Перемещение: \(\boxed{\Delta x=+240\ \text{км}}\).
Решение
Кинематический закон:
\[ x=A+Bt. \]
Сравним его с формулой равномерного движения:
\[ x=x_0+v_xt. \]
Значит,
\[ x_0=A=5{,}0\ \text{км}, \qquad v_x=B=720\ \text{км/ч}. \]
За один час конечная координата равна:
\[ x_1=A+B\cdot 1 =5{,}0+720\cdot1 =725\ \text{км}. \]
Переведём время полёта:
\[ 20{,}0\ \text{мин}=\frac{20}{60}\ \text{ч}=\frac13\ \text{ч}. \]
Путь:
\[ s=v_xt=720\cdot\frac13=240\ \text{км}. \]
Координата самолёта через \(20{,}0\) мин:
\[ x_{20}=5{,}0+720\cdot\frac13=245\ \text{км}. \]
Перемещение:
\[ \Delta x=x_{20}-x_0=245-5=+240\ \text{км}. \]
Так как самолёт всё время движется в одном направлении, путь равен модулю перемещения:
\[ s=|\Delta x|=240\ \text{км}. \]
Рисунок
Схема не в масштабе:
движение вдоль +Ox →
Ox: 0 ───●────────────────●────────────────────────●────→
x₀ = 5 км x₂₀ = 245 км x₁ = 725 км
t = 0 t = 20,0 мин t = 1 ч
<──────── s = Δx = 240 км ────────>
Разберём, почему коэффициент B равен скорости?