Fizica de ajutor necesare?

Răspuns:

Distanta totala# = 783.dot3m #

Viteza vitezei #approx 16.2m // s #

Explicaţie:

Trei pași sunt implicați în funcționarea trenului.

1. Porneste de la odihna de la statia 1 si accelereaza # 10 s #.

   Distanţă # # S_1 călătorit în aceste 10 s.

   # S_1 = ut + 1 / 2AT ^ 2 #

   Deoarece începe de la odihnă, prin urmare, # U = 0 #

   #:. s_1 = 1 / 2xx2xx10 ^ 2 #

   # S_1 = 100m #

2. Se execută pentru următorul # 30 s # la viteză constantă.

   Distanța de parcurs # s_2 = viteza xx timpul # …..(1)

   Viteza la sfârșitul accelerației # V = u + la #

   # V = 2xx10 = 20 m // s #. Introducerea valorii # V # în (1), obținem

   # S_2 = 20xx30 = 600m #

3. Decelerează până se oprește, adică, de la viteza de # 20 m / s # la zero.

   Utilizarea expresiei

   # V = u + la #

   găsim timp # t_3 #luate să vină să se oprească.

   # 0 = 20-2.4xxt_3 #

   # => t_3 = 20 / 2,4 = 8.dot3s #

   Utilizați, de asemenea

   # V ^ 2-u ^ 2 = 2AS #

   pentru a afla distanța # # S_3 călătorit în acest moment # # T_3

# ^ 2-20 ^ 0 2 = 2xx-2.4xxs_3 #

# => S_3 = 400 / 4.8 = 83.dot3m #

Distanța totală parcursă de tren # = S_1 + s_2 + s_3 #

# = 100 + 600 + 83.dot3 = 783.dot3m #

Viteza medie# = "Distanța totală parcursă" / "Timpul total parcurs" #

# = (783.dot3) / (10 + 30 + 8.dot3) #

#approx 16.2m // s #

Răspuns:

Iată ce am primit.

Explicaţie:

Un lucru interesant de observat aici este că metroul accelerare și decelerare sunteți nu este egal.

Acest lucru ar trebui să vă spun că este nevoie mai putin timp pentru ca metroul să se oprească din plin viteza maxima decât să o ia atingeți viteza maximă.

Implicit, acest lucru ar trebui să vă spun, de asemenea, că metroul accelerează peste a o distanță mai lungă decât distanța care trebuie să ajungă la o oprire completă.

Deci, obiectivul dvs. aici este de a găsi două lucruri

• deplasarea totală a metroului, și anume, cât de departe este de la punctul de plecare atunci când se oprește
• timpul total trebuia să ajungă de la punctul de plecare până la destinație

Deoarece metroul călătorește în linie dreaptă, poți să folosești distanţă în loc de deplasare și viteză în loc de viteză.

Întrerupeți mișcarea metroului în trei etape

• De la odihnă la viteză maximă

Metroul pornește de la odihnă și se mișcă cu o accelerație de # "2.0 m s" ^ (- 2) # pentru un timp total de # "10 s" #. Gândește-te la ce accelerare mijloace.

O accelerație de # "2.0 m s" ^ (- 2) # îți spune cu asta în fiecare secundă, viteza metroului crește cu # "2.0 m s" ^ (- 1) #. Vă descrieți viteza finală în ceea ce privește viteza inițială, # # V_0, accelerarea sa, #A#, și timpul de mișcare, # T #, folosind ecuația

#color (albastru) (v_f = v_0 + a * t) #

Dacă începe de la odihnă și se mișcă # "10 s" #, rezultă că viteza maximă va fi

#v_ "max" = overbrace (v_0) ^ (culoare (purpuriu) (= 0)) + "2.0 ms" ^ culoare (roșu) anulați (culoarea (negru) ("s"))) = "20 ms" ^ (- 1) #

distanţă călătorit pentru această primă etapă va fi egal cu

#color (albastru) (d = suprapusă (v_0 * t) ^ (culoare (purpurie) + 1/2 * a * t ^ 2)

# d_1 = 1/2 * culoare "2.0 m" (roșu) (anulați (culoarea (negru) ("s" ^ (- 2)) ("s" ^ 2))) = "100 m" #

• Mutarea la viteză constantă

De îndată ce ajunge metru de metrou # "20 m s" ^ (- 1) #, aceasta oprește accelerarea și începe să se miște la viteza constanta.

Un pene de # "20 m s" ^ (- 1) # îți spune cu asta în fiecare secundă, metroul se deplasează la o distanță de # "20 m" #. Asta înseamnă că ai

#color (albastru) (d = v * t) #

# d_2 = "20 m" culoare (roșu) (anulați (culoarea (negru) ("s")) "600 m" #

• De la viteza maximă la odihnă

De data aceasta, metroul pornește de la viteza maximă și trebuie să se oprească complet. Puteți determina distanța necesară pentru a face acest lucru utilizând ecuația

#color (albastru) (v_s ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2 * a * d_3), Unde

# # V_s - viteza finală

# # V_0 - viteza sa în momentul în care începe să decelereze, aici egală cu # V_'max "#

# # D_3 - distanța de oprire

Acum, este foarte important pentru a înțelege că trebuie să utilizați

# a = - "2,4 m s" ^ (- 2) #

Metroul se mișcă spre vest, așa cum indică simbolul # "W" #. Pentru ca Stop, decelerare trebuie să fie orientate în direcție opusă, adică est, # "E" #.

Dacă vă îndreptați spre vest pentru a fi direcția pozitivă, trebuie să mergeți la est pentru a fi negativ.

Deci, distanța de oprire va fi

#overbrace (v_s) ^ (culoarea (purpurie) (= 0)) = v_max ^ 2-2 * 2.4m s ^

# d_3 = v_ "max" ^ 2 / (2 * "2,4 m s" ^ (- 2)) #

# d_3 = (20 ^ 2 "m" ^ culoarea (roșu) (anulați (culoarea (negru) (2))))) / (2 * 2,4 culori (roșu) (anulează (culoarea (negru) ("m")) "83,33 m" #

Observa asta, așa cum a fost prezis, distanța de decelerare este într-adevăr mai scurt decât distanța de accelerare.

Timpul necesar pentru încetinirea metroului va fi

#overbrace (v_f) ^ (culoare (purpurie) (= 0)) = v_ "max" - "2.4 m s" ^ ^

#t_d = (20color (roșu)) (anulați (culoarea (negru) ("m")) culoare (roșu) (roșu) (anulați (culoarea (negru) (- 2)))) = "8.33 s" #

distanta totala acoperit de metrou este

#d_ "total" = d_1 + d_2 + d_3 #

#d_ "total" = "100 m" + "600 m" + "83,33 m" = "783,33 m" #

timpul total necesar pentru a acoperi această distanță

#t_ "total" = "10 s" + "30 s" = "8.33 s" = "48.33 s" #

viteza medie a metroului a fost - amintiți-vă că folosesc distanța în loc de deplasare!

#color (albastru) ("viteza medie" = "distanța pe care ați parcurs-o" / "cât timp ți-a luat-o") #

#bar (v) = "783,33 m" / "48,33 s" = culoare (verde) ("16,2 ms"

Voi lăsa răspunsul rotunjit la trei sig.