Вариант 3, страница 10 - гдз по физике 10 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.
Тип: Самостоятельные и контрольные работы
Серия: классический курс
Издательство: Просвещение
Год издания: 2018 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: оранжевый изображены шестерни механизма
ISBN: 978-5-09-098314-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Самостоятельная работа № 5. Путь и перемещение при равноускоренном прямолинейном движении. Кинематика. Механика - страница 10.
Вариант 3 (с. 10)
Условие. Вариант 3 (с. 10)
скриншот условия

Вариант 3
1. Материальная точка движется по прямой с постоянным ускорением $0,4 \text{ м/с}^2$ из состояния покоя. Начальная координата тела составляет $2 \text{ м}$. Запишите уравнение движения и определите пройденный путь за $10 \text{ с}$ движения.
2. Тело совершает движение согласно графику, представленному на рисунке. Определите весь путь, пройденный телом, и значение ускорения в промежутке времени от $5 \text{ с}$ до $10 \text{ с}$.
Решение. Вариант 3 (с. 10)
1. Дано:
$a = 0,4 \, м/с²$
$v_0 = 0 \, м/с$ (из состояния покоя)
$x_0 = 2 \, м$
$t = 10 \, с$
Найти:
Уравнение движения $x(t)$ - ?
Пройденный путь $\text{S}$ - ?
Решение:
Общее уравнение для равноускоренного прямолинейного движения имеет вид:
$x(t) = x_0 + v_0t + \frac{at^2}{2}$
Подставим в это уравнение известные нам значения: начальную координату $x_0 = 2$ м, начальную скорость $v_0 = 0$ м/с и ускорение $a = 0,4$ м/с².
$x(t) = 2 + 0 \cdot t + \frac{0,4 \cdot t^2}{2}$
Упростив выражение, получаем искомое уравнение движения:
$x(t) = 2 + 0,2t^2$
Теперь определим пройденный путь за $t = 10$ с. Поскольку движение начинается из состояния покоя и происходит в одном направлении, пройденный путь можно найти по формуле:
$S = v_0t + \frac{at^2}{2}$
Так как $v_0 = 0$, формула упрощается:
$S = \frac{at^2}{2}$
Подставим числовые значения:
$S = \frac{0,4 \, м/с² \cdot (10 \, с)^2}{2} = \frac{0,4 \cdot 100}{2} = \frac{40}{2} = 20 \, м$
Ответ: Уравнение движения: $x(t) = 2 + 0,2t^2$. Пройденный путь за 10 с составляет 20 м.
2. Дано:
График зависимости проекции скорости от времени $v_x(t)$.
Найти:
Весь пройденный путь $S_{общ}$ - ?
Ускорение $\text{a}$ в промежутке от 5 до 10 с - ?
Решение:
1. Определение всего пройденного пути.
Пройденный путь численно равен площади фигуры, ограниченной графиком скорости и осью времени. Поскольку путь - величина скалярная, мы суммируем площади всех участков по модулю. Разобьем движение на участки, где скорость не меняет знак или характер движения.
Участок 1 (от $t_1 = 0$ с до $t_2 = 5$ с): Скорость положительна. Путь равен площади треугольника над осью времени.
$S_1 = \frac{1}{2} \cdot (5 - 0) \cdot 5 = 12,5 \, м$
Участок 2 (от $t_2 = 5$ с до $t_3 = 10$ с): Скорость отрицательна. Путь равен площади треугольника под осью времени.
$S_2 = \frac{1}{2} \cdot (10 - 5) \cdot |-5| = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 5 = 12,5 \, м$
Участок 3 (от $t_3 = 10$ с до $t_4 = 30$ с): Скорость постоянна и отрицательна. Путь равен площади прямоугольника под осью времени.
$S_3 = (30 - 10) \cdot |-5| = 20 \cdot 5 = 100 \, м$
Участок 4 (от $t_4 = 30$ с до $t_5 = 35$ с): Скорость отрицательна, но её модуль уменьшается. Путь равен площади треугольника под осью времени.
$S_4 = \frac{1}{2} \cdot (35 - 30) \cdot |-5| = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 5 = 12,5 \, м$
Весь пройденный путь — это сумма путей на всех участках:
$S_{общ} = S_1 + S_2 + S_3 + S_4 = 12,5 + 12,5 + 100 + 12,5 = 137,5 \, м$
2. Определение ускорения в промежутке времени от 5 до 10 с.
Ускорение на графике $v_x(t)$ — это тангенс угла наклона (или производная скорости по времени).
$a = \frac{\Delta v_x}{\Delta t} = \frac{v_{x2} - v_{x1}}{t_2 - t_1}$
Из графика находим: в момент времени $t_1 = 5$ с скорость $v_{x1} = 0$ м/с, а в момент времени $t_2 = 10$ с скорость $v_{x2} = -5$ м/с.
$a = \frac{-5 \, м/с - 0 \, м/с}{10 \, с - 5 \, с} = \frac{-5}{5} = -1 \, м/с²$
Ответ: Весь пройденный телом путь равен 137,5 м. Ускорение в промежутке времени от 5 до 10 с равно -1 м/с².
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения Вариант 3 расположенного на странице 10 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2018 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению Вариант 3 (с. 10), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.