Номер 3, страница 76 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета

Авторы: Мякишев Г. Я., Синяков А. З.

Тип: Учебник

Издательство: Просвещение

Год издания: 2021 - 2025

Уровень обучения: углублённый

Цвет обложки: белый колесо обозрения, статор и ротор изображены

ISBN: 978-5-09-087885-2

Популярные ГДЗ в 10 классе

Упражнение 2. Параграф 1.14. Примеры решения задач. Глава 1. Кинематика точки. Основные понятия кинематики. Кинематика - номер 3, страница 76.

№3 (с. 76)
Условие. №3 (с. 76)
скриншот условия
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Мякишев Генадий Яковлевич, Синяков Арон Залманович, издательство Просвещение, Москва, 2021, белого цвета, страница 76, номер 3, Условие

3. На рисунке 1.41 изображён график зависимости координаты от времени, когда точка движется вдоль оси X. Опишите характерные особенности движения точки: в каких направлениях двигалась точка относительно оси X в различные интервалы времени; в какой момент времени точка была в начале координат; чему равнялись проекции и модули скоростей за отдельные интервалы времени? Постройте графики проекции и модуля скорости, а также пути в зависимости от времени.

Решение. №3 (с. 76)

Поскольку в вопросе отсутствует сам рисунок 1.41, для решения задачи будет использован типичный пример графика зависимости координаты от времени для прямолинейного движения, состоящего из нескольких участков. Предположим, что график $x(t)$ представляет собой ломаную линию, проходящую через следующие точки: $(0 \text{ с}, 0 \text{ м})$, $(2 \text{ с}, 4 \text{ м})$, $(4 \text{ с}, 4 \text{ м})$ и $(8 \text{ с}, -4 \text{ м})$.

Дано:

График движения точки $x(t)$, проходящий через точки:

$t_0 = 0 \text{ с}$, $x_0 = 0 \text{ м}$

$t_1 = 2 \text{ с}$, $x_1 = 4 \text{ м}$

$t_2 = 4 \text{ с}$, $x_2 = 4 \text{ м}$

$t_3 = 8 \text{ с}$, $x_3 = -4 \text{ м}$

Найти:

1. Описать характер и направление движения на каждом интервале.

2. Найти моменты времени, когда точка была в начале координат ($x=0$).

3. Найти проекции и модули скоростей для каждого интервала.

4. Построить графики проекции скорости $v_x(t)$, модуля скорости $v(t)$ и пути $s(t)$.

Решение:

Характерные особенности и направление движения точки

Движение можно разбить на три интервала:

1. Интервал времени от $t_0=0 \text{ с}$ до $t_1=2 \text{ с}$.
На этом участке координата точки линейно возрастает от $0 \text{ м}$ до $4 \text{ м}$. Это означает, что точка движется равномерно и прямолинейно. Так как координата увеличивается, движение происходит в положительном направлении оси X.

2. Интервал времени от $t_1=2 \text{ с}$ до $t_2=4 \text{ с}$.
На этом участке координата точки не изменяется и остается равной $4 \text{ м}$. Это означает, что точка находится в состоянии покоя.

3. Интервал времени от $t_2=4 \text{ с}$ до $t_3=8 \text{ с}$.
На этом участке координата точки линейно убывает от $4 \text{ м}$ до $-4 \text{ м}$. Это означает, что точка движется равномерно и прямолинейно. Так как координата уменьшается, движение происходит в отрицательном направлении оси X.

Ответ: С $0$ до $2$ с — равномерное движение в положительном направлении оси X; с $2$ до $4$ с — покой; с $4$ до $8$ с — равномерное движение в отрицательном направлении оси X.

В какой момент времени точка была в начале координат

Начало координат соответствует значению $x=0$.

1. Из начальных условий видно, что в момент времени $t=0 \text{ с}$ точка находилась в начале координат, $x(0) = 0 \text{ м}$.

2. На интервале от $4 \text{ с}$ до $8 \text{ с}$ координата меняется с $4 \text{ м}$ до $-4 \text{ м}$, следовательно, она проходит через ноль. Найдем этот момент времени. Уравнение движения на этом участке имеет вид $x(t) = x_2 + v_{x3}(t-t_2)$. Скорость $v_{x3}$ будет рассчитана в следующем пункте и равна $-2 \text{ м/с}$.
$x(t) = 4 + (-2)(t-4)$.
Приравниваем координату к нулю: $0 = 4 - 2(t-4)$.
$2(t-4) = 4$
$t-4 = 2$
$t = 6 \text{ с}$.

Ответ: Точка была в начале координат в моменты времени $t=0 \text{ с}$ и $t=6 \text{ с}$.

Чему равнялись проекции и модули скоростей за отдельные интервалы времени

Проекция скорости $v_x$ на каждом участке находится по формуле $v_x = \frac{\Delta x}{\Delta t} = \frac{x_{конеч} - x_{началь}}{t_{конеч} - t_{началь}}$. Модуль скорости $v = |v_x|$.

1. Интервал $0 \text{ с} - 2 \text{ с}$:
Проекция скорости: $v_{x1} = \frac{4 \text{ м} - 0 \text{ м}}{2 \text{ с} - 0 \text{ с}} = 2 \text{ м/с}$.
Модуль скорости: $v_1 = |2 \text{ м/с}| = 2 \text{ м/с}$.

2. Интервал $2 \text{ с} - 4 \text{ с}$:
Проекция скорости: $v_{x2} = \frac{4 \text{ м} - 4 \text{ м}}{4 \text{ с} - 2 \text{ с}} = 0 \text{ м/с}$.
Модуль скорости: $v_2 = |0 \text{ м/с}| = 0 \text{ м/с}$.

3. Интервал $4 \text{ с} - 8 \text{ с}$:
Проекция скорости: $v_{x3} = \frac{-4 \text{ м} - 4 \text{ м}}{8 \text{ с} - 4 \text{ с}} = \frac{-8 \text{ м}}{4 \text{ с}} = -2 \text{ м/с}$.
Модуль скорости: $v_3 = |-2 \text{ м/с}| = 2 \text{ м/с}$.

Ответ: На интервале $0-2$ с: $v_x = 2$ м/с, $v = 2$ м/с. На интервале $2-4$ с: $v_x = 0$ м/с, $v = 0$ м/с. На интервале $4-8$ с: $v_x = -2$ м/с, $v = 2$ м/с.

Постройте графики проекции и модуля скорости, а также пути в зависимости от времени

1. График проекции скорости $v_x(t)$
Это ступенчатый график:
- на интервале от $t=0$ до $t=2$ с, $v_x = 2 \text{ м/с}$ (горизонтальная линия);
- на интервале от $t=2$ до $t=4$ с, $v_x = 0 \text{ м/с}$ (линия на оси времени);
- на интервале от $t=4$ до $t=8$ с, $v_x = -2 \text{ м/с}$ (горизонтальная линия).

2. График модуля скорости $v(t)$
Это ступенчатый график, значения которого всегда неотрицательны:
- на интервале от $t=0$ до $t=2$ с, $v = 2 \text{ м/с}$ (горизонтальная линия);
- на интервале от $t=2$ до $t=4$ с, $v = 0 \text{ м/с}$ (линия на оси времени);
- на интервале от $t=4$ до $t=8$ с, $v = 2 \text{ м/с}$ (горизонтальная линия).

3. График пути $s(t)$
Путь — это длина пройденной траектории, он не может убывать. Рассчитаем путь для каждого интервала.
- Интервал $0 \text{ с} - 2 \text{ с}$: путь растет линейно. $s(t) = v_1 \cdot t = 2t$. К концу интервала $s(2) = 2 \cdot 2 = 4 \text{ м}$. График — прямая от $(0,0)$ до $(2,4)$.
- Интервал $2 \text{ с} - 4 \text{ с}$: точка стоит на месте, путь не меняется. $s(t) = 4 \text{ м}$. График — горизонтальная линия от $(2,4)$ до $(4,4)$.
- Интервал $4 \text{ с} - 8 \text{ с}$: точка движется, путь снова растет. $s(t) = s(4) + v_3 \cdot (t-4) = 4 + 2(t-4)$. К концу интервала $s(8) = 4 + 2(8-4) = 12 \text{ м}$. График — прямая от $(4,4)$ до $(8,12)$.

Ответ: Графики представляют собой ломаные линии.
График $v_x(t)$ состоит из горизонтальных отрезков на уровнях $2$, $0$ и $-2$ м/с.
График $v(t)$ состоит из горизонтальных отрезков на уровнях $2$, $0$ и $2$ м/с.
График $s(t)$ — ломаная, соединяющая точки $(0,0)$, $(2,4)$, $(4,4)$ и $(8,12)$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 3 расположенного на странице 76 к учебнику 2021 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 №3 (с. 76), авторов: Мякишев (Генадий Яковлевич), Синяков (Арон Залманович), углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.