Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 25 № 2305
i

Дви­же­ния двух ав­то­мо­би­лей по шоссе за­да­ны урав­не­ни­я­ми x_1 = 2t плюс 0,2t в квад­ра­те и x_2 = 80 минус 4t. Опи­сать кар­ти­ну дви­же­ния. Найти: а) время и место встре­чи ав­то­мо­би­лей; б) рас­сто­я­ние между ними через 5 с от на­ча­ла от­сче­та вре­ме­ни; в) ко­ор­ди­на­ту пер­во­го ав­то­мо­би­ля в тот мо­мент вре­ме­ни, когда вто­рой на­хо­дил­ся в на­ча­ле от­сче­та.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Урав­не­ние дви­же­ния пер­во­го ав­то­мо­би­ля - квад­ра­тич­ная за­ви­си­мость. Сле­до­ва­тель­но, он дви­жет­ся рав­но­уско­рен­но, на­чаль­ная ко­ор­ди­на­та равна 0, про­ек­ция на­чаль­ной ско­ро­сти равна 2 м/с, про­ек­ция уско­ре­ния равна 0,4  м/с в квад­ра­те .

Урав­не­ние дви­же­ния вто­ро­го ав­то­мо­би­ля - ли­ней­ная за­ви­си­мость. Сле­до­ва­тель­но, он дви­жет­ся рав­но­мер­но, на­чаль­ная ко­ор­ди­на­та равна 80 м, про­ек­ция ско­ро­сти равна - 3 м/с. Тела дви­жут­ся нав­стре­чу друг другу.

а)  Для на­хож­де­ния вре­ме­ни и места встре­чи при­рав­ня­ем ко­ор­ди­на­ты

0,2t в квад­ра­те плюс 2t=80 минус 4t;\Rightarrow t в квад­ра­те плюс 30t минус 400=0;

t=10с; x левая круг­лая скоб­ка 10 пра­вая круг­лая скоб­ка =80 минус 4 умно­жить на 10=40м.

Место встре­чи  — в точке с ко­ор­ди­на­той 40 м, время встре­чи 10 с.

б)  Най­дем ко­ор­ди­на­ту каж­до­го ав­то­мо­би­ля через 5 с:

x_1 левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 умно­жить на 5 плюс 0,2 умно­жить на 25=15м;

x_2 левая круг­лая скоб­ка 5 пра­вая круг­лая скоб­ка =80 минус 4 умно­жить на 5=60м.

Рас­сто­я­ние между ав­то­мо­би­ля­ми через 5 с равно l=x_2 минус x_1=60 минус 15=45м.

в)  Най­дем, когда вто­рой ав­то­мо­биль на­хо­дил­ся в на­ча­ле от­сче­та

0=80 минус 4t\Rightarrow t=20с.

Ко­ор­ди­на­та пер­во­го ав­то­мо­би­ля в этот мо­мент вре­ме­ни

x_2 левая круг­лая скоб­ка 20 пра­вая круг­лая скоб­ка =2 умно­жить на 20 плюс 0,2 умно­жить на 400=120м.

 

Ответ: а) 10 с; 40 м; 6) 45 м; в) 120 м.

Источник: Рым­ке­вич А. П. Сбор­ник задач по фи­зи­ке для 9−11 клас­сов, М.: «Про­све­ще­ние», 1990 (№ 86)