Реши задание на изображении
На изображении три задания. Какое решить: № 3, № 4 или № 5?
Обсуждение
4 сообщенияВсе
Пришли, пожалуйста, изображение ещё раз — в текущем чате его содержимое не отображается. Я решу все задания № 3, № 4 и № 5.
Номера 3,4,5 решить подробно
Формула для построения графиков
При прямолинейном равноускоренном движении:
\[ v_x(t)=v_{0x}+a_xt, \]
где \(v_{0x}\) — начальная проекция скорости, \(a_x\) — проекция ускорения.
График \(v_x(t)\) всегда является прямой линией:
- \(v_{0x}\) — значение при \(t=0\);
- \(a_x\) — наклон графика.
Задание 3
Масштаб: \(1\text{ см}=1\text{ м/с}\), \(1\text{ см}=1\text{ с}\).
а) \(v_{0x}=1\text{ м/с}\), \(a_x=0{,}5\text{ м/с}^2\)
Подставим данные:
\[ v_x=1+0{,}5t. \]
График — возрастающая прямая.
Точки для построения:
| \(t\), с | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(v_x\), м/с | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Нужно провести прямую через точки:
\[ (0;1),\quad (2;2),\quad (4;3),\ldots \]
б) \(v_{0x}=1\text{ м/с}\), \(a_x=-1\text{ м/с}^2\)
\[ v_x=1-t. \]
График — убывающая прямая.
Точки для построения:
| \(t\), с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(v_x\), м/с | 1 | 0 | \(-1\) | \(-2\) | \(-3\) |
Прямая проходит через точки:
\[ (0;1),\quad (1;0),\quad (2;-1),\ldots \]
При \(t=1\text{ с}\) тело останавливается, а затем проекция скорости становится отрицательной.
Ответ к заданию 3
\[ \boxed{v_{x1}=1+0{,}5t} \]
\[ \boxed{v_{x2}=1-t} \]
Обе прямые начинаются в точке \((0;1)\).
Задание 4
а) \(v_{0x}=4{,}5\text{ м/с}\), \(a_x=-1\text{ м/с}^2\)
\[ v_x=4{,}5-t. \]
Точки для построения:
| \(t\), с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 4,5 | 5 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| \(v_x\), м/с | 4,5 | 3,5 | 2,5 | 1,5 | 0,5 | 0 | \(-0,5\) |
График — убывающая прямая, пересекающая ось времени в точке:
\[ t=4{,}5\text{ с}. \]
б) \(v_{0x}=3\text{ м/с}\), \(a_x=1\text{ м/с}^2\)
\[ v_x=3+t. \]
Точки для построения:
| \(t\), с | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| \(v_x\), м/с | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
График — возрастающая прямая.
Обе прямые нужно построить в одних координатных осях. Они пересекаются при:
\[ 4{,}5-t=3+t, \]
\[ 1{,}5=2t, \]
\[ t=0{,}75\text{ с}. \]
Скорость в этой точке:
\[ v_x=3+0{,}75=3{,}75\text{ м/с}. \]
Ответ к заданию 4
\[ \boxed{v_{x1}=4{,}5-t} \]
\[ \boxed{v_{x2}=3+t} \]
Задание 5
По рисунку 19 для тела I:
\[ v_I(0)=3\text{ м/с}, \]
а через \(4\text{ с}\):
\[ v_I(4)=0. \]
1. Ускорение тела I
Модуль ускорения равен угловому коэффициенту графика:
\[ |a_I|=\frac{|\Delta v|}{\Delta t}. \]
Подставим значения:
\[ |a_I|=\frac{3-0}{4}=0{,}75\text{ м/с}^2. \]
Ответ:
\[ \boxed{|a_I|=0{,}75\text{ м/с}^2}. \]
Так как скорость тела уменьшается, ускорение направлено противоположно начальной скорости.
2. Закон изменения модуля скорости тела I
На участке от \(0\) до \(4\) секунд:
\[ \boxed{v_I(t)=3-0{,}75t} \]
где \(v_I\) измеряется в м/с, а \(t\) — в секундах.
Проверка:
- при \(t=0\):
\[ v_I=3\text{ м/с}; \]
- при \(t=4\text{ с}\):
\[ v_I=3-0{,}75\cdot4=0. \]
Если движение продолжается после остановки, модуль скорости записывается так:
\[ v_I(t)=|3-0{,}75t|. \]
3. График \(a_x(t)\)
Ось \(x\) направлена так же, как начальная скорость тела I. Поэтому ускорение тела I отрицательно:
\[ \boxed{a_{Ix}=-0{,}75\text{ м/с}^2}. \]
На графике \(a_x(t)\) это горизонтальная прямая ниже оси времени на уровне \(-0{,}75\text{ м/с}^2\).
Для тела II по рисунку скорость увеличивается от \(1\) до \(5\text{ м/с}\) за \(4\text{ с}\):
\[ a_{II}=\frac{5-1}{4}=1\text{ м/с}^2. \]
Если начальное направление движения тела II совпадает с положительным направлением оси \(x\), то:
\[ \boxed{a_{IIx}=+1\text{ м/с}^2}. \]
На одном графике нужно провести две горизонтальные прямые:
\[ \boxed{a_{Ix}=-0{,}75\text{ м/с}^2} \]
и
\[ \boxed{a_{IIx}=+1\text{ м/с}^2}. \]
