Чтобы определить скорость электросамоката к концу пятой секунды, сначала нужно найти его ускорение. Исходя из условия, что электросамокат движется равноускоренно из состояния покоя, мы можем использовать формулу пути для равноускоренного движения:
s = ut + (at²)/2,
где s - путь, u - начальная скорость (в данном случае 0, так как самокат стартует из покоя), a - ускорение, t - время.
Так как самокат стартует из покоя, u = 0, и формула упрощается до:
s = (a*t²)/2.
Нам необходимо выразить ускорение a. Для этого мы переставим формулу так, чтобы получить a:
a = (2*s) / t².
Путь s за пятую секунду дан как 5,4 м. Однако здесь важно учесть, что s - это путь, пройденный конкретно в течение пятой секунды, а не общий путь с начала разгона. Нам нужно найти среднее ускорение за всё время до конца пятой секунды, чтобы потом вычислить конечную скорость.
Время от начала движения до конца пятой секунды - это 5 секунд. Путь s за пятую секунду можно выразить через путь за первые 5 секунд s5 и за первые 4 секунды s4:
s = s5 - s4.
Так как s4 рассчитывается по формуле s = (a*t²)/2 при t = 4, а s5 при t = 5, мы имеем:
s5 = (a5²)/2 = (25a)/2, s4 = (a4²)/2 = (16a)/2.
Теперь выразим s через s5 и s4, зная, что s = 5,4 м:
5,4 = (25a)/2 - (16a)/2, 5,4 = (25a - 16a)/2, 5,4 = (9a)/2, 5,4 * 2 = 9a, 10,8 = 9a, a = 10,8 / 9, a = 1,2 м/с².
Теперь, когда у нас есть ускорение, мы можем найти конечную скорость v к концу пятой секунды. Для равноускоренного движения из покоя:
v = u + a*t.
Так как начальная скорость u равна 0, упрощаем формулу:
v = a*t, v = 1,2 м/с² * 5 с, v = 6 м/с.
Электросамокат развил скорость 6 м/с к концу пятой секунды от начала движения.
