Номер 1, страница 26, часть 1 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

Исследуйте

Используя рисунок 2.13 охарактеризуйте характер движения тела I и тела II. Что означает точка пересечения графиков?

Рис. 2.13

Характер движения тела I

На представленном графике зависимость проекции скорости $v_x$ от времени $\text{t}$ для тела I является горизонтальной прямой линией. Эта линия проходит на уровне $v_x = 8$ м/с. Поскольку проекция скорости тела не изменяется с течением времени, то есть $v_{xI} = \text{const} = 8$ м/с, движение тела I является прямолинейным и равномерным.

Ответ: Тело I движется прямолинейно равномерно с постоянной скоростью $\text{8}$ м/с.

Характер движения тела II

График для тела II представляет собой наклонную прямую, проходящую через начало координат. Это означает, что скорость тела линейно зависит от времени, что характерно для прямолинейного равноускоренного движения. Поскольку график начинается в точке $(0;0)$, начальная скорость тела II равна нулю: $v_{0xII} = 0$ м/с. Ускорение тела II постоянно и может быть вычислено как тангенс угла наклона графика к оси времени (или просто как отношение изменения скорости ко времени): $a_{xII} = \frac{\Delta v_x}{\Delta t}$. Выберем на графике точку, соответствующую моменту времени $t = 5$ с. В этой точке скорость тела II равна $v_{xII} = 8$ м/с. Тогда ускорение составляет: $a_{xII} = \frac{8 \text{ м/с} - 0 \text{ м/с}}{5 \text{ с} - 0 \text{ с}} = 1.6 \text{ м/с}^2$. Таким образом, тело II движется из состояния покоя с постоянным ускорением.

Ответ: Тело II движется прямолинейно равноускоренно с начальной скоростью, равной нулю, и с постоянным ускорением $a_{II} = 1.6 \text{ м/с}^2$.

Что означает точка пересечения графиков?

Точка пересечения на графике зависимости скорости от времени показывает момент, когда скорости движущихся тел становятся одинаковыми. Координаты точки пересечения графиков I и II — $(t = 5 \text{ с}; v_x = 8 \text{ м/с})$. Это означает, что в момент времени $t = 5$ секунд, скорость тела II, которое двигалось с ускорением, достигла значения скорости тела I, которое двигалось равномерно. В этот момент их скорости сравнялись. Важно понимать, что равенство скоростей не означает встречу тел (равенство их координат).

Ответ: Точка пересечения графиков означает, что в момент времени $t = 5$ с скорости тел I и II стали равны друг другу и составили $v_I = v_{II} = 8$ м/с.