Kailangan ng Tulong sa Pisika?

Kailangan ng Tulong sa Pisika?
Anonim

Sagot:

Kabuuang distansya# = 783.dot3m #

Averge speed #approx 16.2m // s #

Paliwanag:

Tatlong hakbang ang kasangkot sa pagtakbo ng tren.

  1. Nagsisimula mula sa pahinga mula sabihin station 1 at ay accelerates para sa # 10 s #.

    Distansya # s_1 # naglakbay sa mga 10 s.

    # s_1 = ut + 1 / 2at ^ 2 #

    Dahil nagsisimula ito mula sa pahinga, samakatuwid, # u = 0 #

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

    # s_1 = 100m #

  2. Nagpapatakbo para sa susunod # 30 s # sa patuloy na bilis.

    Run ng distansya # s_2 = bilis xx oras # …..(1)

    Bilis sa dulo ng acceleration # v = u + sa #

    # v = 2xx10 = 20m // s #. Pagpasok ng halaga ng # v # sa (1), makuha namin

    # s_2 = 20xx30 = 600m #

  3. Decelerates hanggang tumitigil ito, i.e., mula sa bilis ng # 20 m // s # sa zero.

    Gamit ang expression

    # v = u + sa #

    Nakakatagpo kami ng oras # t_3 #kinuha upang huminto.

    # 0 = 20-2.4xxt_3 #

    # => t_3 = 20 / 2.4 = 8.dot3s #

    Gamitin din

    # v ^ 2-u ^ 2 = 2as #

    upang malaman ang distansya # s_3 # naglakbay sa oras na ito # t_3 #

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

# => s_3 = 400 / 4.8 = 83.dot3m #

Ang kabuuang distansya ay naglakbay sa pamamagitan ng tren # = s_1 + s_2 + s_3 #

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

Average na bilis# = "Ang kabuuang distansya ay naglakbay" / "Kabuuang oras na kinuha" #

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

#approx 16.2m // s #

Sagot:

Narito ang aking nakuha.

Paliwanag:

Isang nakawiwiling bagay na mapansin dito ay ang subway pagpabilis at pagbabawas ng bilis ay hindi pantay.

Ito ay dapat sabihin sa iyo na ito ay tumatagal mas kaunting oras para sa subway na dumating sa isang kumpletong stop mula sa nito pinakamabilis kaysa ito ay tumatagal ito sa maabot ang max speed.

Nang walang pahiwatig, ito ay dapat din sabihin sa iyo na ang subway accelerates higit sa isang mas matagal na distansya kaysa sa distansya na kailangan nito upang makarating sa isang kumpletong stop.

Kaya, ang iyong layunin dito ay upang makahanap ng dalawang bagay

  • ang kabuuang pag-aalis ng subway, ibig sabihin kung gaano kalayo ito mula sa panimulang punto nito kapag tumigil ito
  • ang kabuuang oras kailangan upang makuha mula sa panimulang punto nito sa patutunguhan

Dahil ang subway ay naglalakbay sa isang tuwid na linya, pwede mong gamitin distansya sa halip na pag-aalis at bilis sa halip na bilis.

Buksan ang mosyon ng subway sa tatlong yugto

  • Mula sa iba pa hanggang sa pinakamataas na bilis

Ang subway ay nagsisimula mula sa pahinga at gumagalaw sa isang acceleration ng # "2.0 m s" ^ (- 2) # para sa isang kabuuang oras ng # "10 s" #. Isipin kung ano pagpabilis ibig sabihin.

Isang acceleration ng # "2.0 m s" ^ (- 2) # ay nagsasabi sa iyo na may bawat paglipas na pangalawang, ang bilis ng pagtaas ng subway sa pamamagitan ng # "2.0 m s" ^ (- 1) #. Ikaw ay isang naglalarawan ng kanyang huling bilis sa mga tuntunin ng kanyang unang bilis, # v_0 #, ang pagpabilis nito, # a #, at ang oras ng paggalaw, # t #, gamit ang equation

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

Well, kung nagsisimula ito mula sa pahinga at gumagalaw para sa # "10 s" #, ito ay sumusunod na ang pinakamataas na bilis nito

#v_ "max" = overbrace (v_0) ^ (kulay (purple) (= 0)) + "2.0 ms" ^ kulay (pula) (kanselahin (kulay (black) (- 2) kanselahin (kulay (itim) ("s"))) = "20 ms" ^ (- 1) #

Ang distansya naglakbay para sa unang yugto ay magiging katumbas ng

#color (asul) (d = overbrace (v_0 * t) ^ (kulay (purple) (+ 0)) + 1/2 * a * t ^ 2) #

# d_1 = 1/2 * "2.0 m" kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("s" ^ (- 2)))) * (10 ^ 2)) ("s" ^ 2))) = "100 m" #

  • Paglipat sa pare-pareho ang bilis

Sa sandaling umabot ang tren sa subway # "20 m s" ^ (- 1) #, ito hihinto ang pag-accelerate at nagsisimula upang lumipat sa pare-pareho ang bilis.

Isang peed of # "20 m s" ^ (- 1) # ay nagsasabi sa iyo na may bawat paglipas na pangalawang, ang subway ay naglalakbay ng isang distansya # "20 m" #. Nangangahulugan ito na mayroon ka

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

# d_2 = "20 m" kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("s" ^ (- 1)))) * 30color (pula) (kanselahin (kulay (itim) "600 m" #

  • Mula sa maximum na bilis upang magpahinga

Sa oras na ito, ang subway ay nagsisimula mula sa maximum na bilis at dapat dumating sa isang kumpletong stop. Maaari mong matukoy ang distansya na kinakailangan para gawin ito sa pamamagitan ng paggamit ng equation

#color (asul) (v_s ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2 * a * d_3) "" #, kung saan

# v_s # - ang huling bilis nito

# v_0 # - Ang bilis nito sa sandaling ito ay nagsisimula upang mabawasan ang bilis, dito katumbas ng # v_'max "#

# d_3 # - ang pagtigil ng distansya nito

Ngayon, ito ay sobrang importante upang maunawaan na dapat mong gamitin

#a = - "2.4 m s" ^ (- 2) #

Ang subway ay lumilipat kanluran, tulad ng ipinahiwatig ng simbolo # "W" #. Para magawa ito ihinto, pagbabawas ng bilis dapat na nakatuon sa kabaligtaran direksyon, i.e. east, # "E" #.

Kung kukuha ka ng kanluran upang maging positibong direksyon, kailangan mong kunin ang silangan upang maging negatibong isa.

Kaya, ang stopping distance ay magiging

#overbrace (v_s) ^ (kulay (purple) (= 0)) = v_ "max" ^ 2 - 2 * "2.4 m s" ^ (- 2) * S #

# d_3 = v_ "max" ^ 2 / (2 * "2.4 m s" ^ (- 2)) #

# d_3 = (20 ^ 2 "m" ^ kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) (2))) * kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) (Red) (kanselahin (kulay (itim) ("s" ^ (- 2))))) = "83.33 m" #

Pansinin na, tulad ng hinulaang, ang bilis ng pagbabawas ay sa katunayan mas maikli kaysa sa distansya ng acceleration.

Ang oras na kinakailangan para sa subway upang mabawasan ang bilis ng ay magiging

#overbrace (v_f) ^ (kulay (purple) (= 0)) = v_ "max" - "2.4 m s" ^ (- 2) * t_d #

#t_d = (20color (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("m"))) kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) ("s" ^ (- 1) (red) (kanselahin (kulay (itim) ("m"))) "s" ^ kulay (pula) (kanselahin (kulay (itim) (- 2)

Ang Kabuuang distansya sakop ng subway ay

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

#d_ "total" = "100 m" + "600 m" + "83.33 m" = "783.33 m" #

Ang kabuuang oras kailangan upang masakop ang distansya na ito

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

Ang average na bilis Ang subway ay - tandaan na gumagamit ako ng distansya sa halip ng pag-aalis!

#color (asul) ("avg bilis" = "ang distansya na iyong nilakbay" / "gaano katagal mo ito ginawa") #

#bar (v) = "783.33 m" / "48.33 s" = kulay (berde) ("16.2 ms" ^ (- 1)) #

Iiwan ko ang sagot na bilugan sa tatlo sig figs.