Ruch ze stałym przyspieszeniem – problemy i rozwiązania

Rozwiązane problemy w ruchu liniowym – stałe przyspieszenie

1. Samochód przyspiesza od zera do 20 m/s w 10 sekund. Wyznacz przyspieszenie samochodu!

Rozwiązanie

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 0 (spoczynek)

Przedział czasu (t) = 10 sekund

Prędkość końcowa (v t ) = 20 m/s

Poszukiwane : Przyspieszenie (a)

rozwiązanie:

v t = vo + at

20 = 0 + (a)(10)

20 = 10 a

za = 20 / 10

a = 2 m/ s2

[irp]

2. Samochód zwalnia od 30 m/s do zatrzymania w ciągu 10 sekund. Określ przyspieszenie samochodu.

Rozwiązanie

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 30 m/s

Prędkość końcowa (v t ) = 0

Przedział czasu (t) = 10 sekund

Poszukiwane: przyspieszenie (a)

rozwiązanie:

v t = vo + at

0 = 30 + (a)(10)

– 30 = 10 a

a = – 30 / 10

a = -3 m/ s2

Znak ujemny pojawia się, ponieważ prędkość końcowa jest mniejsza od prędkości początkowej.

[irp]

3. Samochód rusza i przyspiesza ze stałą prędkością 4 m/s² w ciągu 1 sekundy. Określ prędkość i odległość po 10 sekundach.

Rozwiązanie

(a) Prędkość

Przyspieszenie 4 m/s2 oznacza wzrost prędkości o 4 m/s co 1 sekundę. Po 2 sekundach prędkość samochodu wynosi 8 m/s. Po 10 sekundach prędkość samochodu wynosi 40 m/s.

(b) Odległość

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 0

Prędkość końcowa (v t ) = 40 m/s

Przyspieszenie (a) = 4 m/ s2

Poszukiwany: Odległość

rozwiązanie:

s = v o t + ½ przy 2 = 0 + ½ (4)(10 2 ) = (2)(100) = 200 metrów

[irp]

4. Samochód porusza się ze stałą prędkością 10 m/s, a następnie zwalnia ze stałą prędkością 2 m/s2, aż do zatrzymania. Określ czas, jaki upłynął, i odległość, jaką przejechał samochód przed zatrzymaniem.

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 10 m/s

Przyspieszenie (a) = -2 m/s 2 (Znak minus pojawia się, ponieważ prędkość końcowa jest mniejsza od prędkości początkowej)

Prędkość końcowa (v t ) = 0 (spoczynek)

Poszukiwane: przedział czasu i odległość

rozwiązanie:

(a) Przedział czasu (t)

v t = vo + at

0 = 10 + (-2)(t)

0 = 10 – 2 ton

10 = 2 tony

t = 10 / 2 = 5 sekund

(b) Odległość

v t 2 = v o 2 + 2 jako

0 = 10 2 + 2(-2) s

0 = 100 – 4 sekundy

100 = 4 sekund

s = 100 / 4 = 25 metrów

[irp]

5. Samochód porusza się z prędkością 40 m/s, zwalniając ze stałą prędkością 4 m/s² aż do zatrzymania. Wyznacz prędkość i drogę po zwolnieniu w ciągu 10 sekund!

Rozwiązanie

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 40 m/s

Przyspieszenie (a) = -4 m/ s2

Przedział czasu (t) = 10 sekund

Poszukiwane: prędkość końcowa (v t ) i odległość (s)

rozwiązanie:

(a) Prędkość końcowa

v t = v o + at = 40 + (-4)(10) = 40 – 40 = 0 m/s

0 m/s oznacza postój samochodu.

(b) Odległość

s = v o t + ½ przy 2 = (40)(10) + ½ (-4)(10 2 ) = 400 + (-2)(100) = 400 – 200 = 200 metrów

[irp]

6. Określ odległość po 10 sekundach!

Stałe przyspieszenie – problemy i rozwiązania 1

Rozwiązanie

Odległość: s = vt = (10-0)(5-0) = (10)(5) = 50 metrów

7. Określ odległość po 4 sekundach!

Stałe przyspieszenie – problemy i rozwiązania 2

Rozwiązanie

Odległość = pole kwadratu + pole trójkąta

Odległość = (8-0)(8-0) + ½ (16-8)(8-0) = (8)(8) + ½ (8)(8) = 64 + 32 = 96 metrów

8. Określ odległość, jaką przejechał samochód po 4 sekundach!

Rozwiązanie

Stałe przyspieszenie – problemy i rozwiązania 3

Odległość = powierzchnia trójkąta = ½ (4-0)(8-0) = ½ (4)(8) = 16 metrów

9. Samochód porusza się z prędkością 90 km/h obok radiowozu, który zatrzymuje się na poboczu drogi. Minutę później radiowóz rusza w pościg z prędkością 0.8 m/s2 . Jak daleko radiowóz dojeżdża do samochodu?

Znany:

Prędkość samochodu (v) = 90 km/h = 90 000 metrów / 3600 sekund = 25 metrów/sekundę

Przedział czasu (t) = 1 minuta = 60 sekund

Przyspieszenie radiowozu (a) = 0.8 m/ s2

Prędkość początkowa radiowozu (vo ) = 0 m/s

Poszukiwany: Odległość przebyta przez radiowóz policyjny

rozwiązanie:

Samochód porusza się ze stałą prędkością. Odległość przebyta przez samochód:

Początkowa odległość:

s = vt = (25)(60) = 1500 metrów

Dystans końcowy:

s = vt = (25)(t)

Całkowita odległość = 1500 + 25 t

Radiowóz porusza się ze stałym przyspieszeniem. Odległość przebyta przez radiowóz:

s = v o t + ½ w 2 = (0)(t) + ½ (0.8)(t 2 ) = 0 + 0.4 t 2 = 0.4 t 2

Gdy radiowóz policyjny dojeżdża do samochodu, odległość przebyta przez radiowóz jest taka sama, jak odległość przebyta przez samochód.

Odległość przebyta przez samochód = odległość przebyta przez radiowóz policyjny

1500 + 25 ton = 0.4 tony 2

0.4 t 2 – 25 t – 1500 = 0

Użyj wzoru kwadratowego:

Stałe przyspieszenie – problemy i rozwiązania 1

Odległość przebyta przez radiowóz:

s = 0.4 t 2 = (0.4)(100 2 ) = (0.4)(10 000) = 4000 metrów s = 4 km

10. Samochód porusza się ze stałą prędkością 24 m/s, hamując tak, że jego przyspieszenie jest stałe i wynosi 0.952 m/s2 . Określ prędkość samochodu po przebyciu odległości 250 metrów.

Znany:

Prędkość początkowa (vo ) = 24 m/s

Przyspieszenie (a) = – 0.952 m/s2 ( ujemne ze znakiem, ponieważ następuje opóźnienie )

Odległość ( d ) = 250 metrów s

Poszukiwana: prędkość samochodu po przejechaniu 250 metrów

rozwiązanie:

Znana: prędkość początkowa (vo), przyśpieszenie (A) dystans (d), poszukiwana: prędkość ostateczna (vt) więc użyj równania vt2 = vo2 + 2 do d

v t = prędkość końcowa , v o = prędkość początkowa , a = przyspieszenie , d = odległość

vt2 = (24) 2 + (2)(-0.952)(250 )

vt2 = 576 – 476

vt2 = 100​

vt = √100

vt = 10 m/ s

[irp]

[wpdm_package id='507′]

[wpdm_package id='517′]

  1. Odległość i przemieszczenie
  2. Średnia prędkość i średnia prędkość
  3. Stała prędkość
  4. Stałe przyspieszenie
  5. Ruch swobodnego spadania
  6. Ruch w dół w swobodnym spadku
  7. Ruch w górę i w dół w swobodnym spadku

Zostaw komentarz