Номер 10, страница 43 - гдз по физике 11 класс самостоятельные и контрольные работы Ерюткин, Ерюткина

Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020

Авторы: Ерюткин Е. С., Ерюткина С. Г.

Тип: Самостоятельные и контрольные работы

Серия: классический курс

Издательство: Просвещение

Год издания: 2020 - 2025

Уровень обучения: базовый и углублённый

Цвет обложки: фиолетовый

ISBN: 978-5-09-097-598-8

Популярные ГДЗ в 11 классе

Кинематика. Задачи для повторения - номер 10, страница 43.

№10 (с. 43)
Условие. №10 (с. 43)
скриншот условия
Физика, 11 класс Самостоятельные и контрольные работы, авторы: Ерюткин Евгений Сергеевич, Ерюткина Светлана Григорьевна, издательство Просвещение, Москва, 2020, страница 43, номер 10, Условие

10. Материальная точка движется вдоль прямой согласно уравнению $x = 5 - 4t + 2t^2$. Какой путь точка пройдёт за 4 с?

Решение. №10 (с. 43)

Дано:

Уравнение движения материальной точки: $x(t) = 5 - 4t + 2t^2$

Интервал времени: от $t_0 = 0$ с до $t_k = 4$ с

Все величины заданы в Международной системе единиц (СИ).

Найти:

Путь $S$, пройденный точкой за 4 с.

Решение:

Путь — это длина траектории, пройденная телом. В отличие от перемещения, которое является вектором, путь — скалярная величина и всегда неотрицателен. Если тело движется вдоль прямой без смены направления, путь равен модулю перемещения. Если направление движения меняется, путь будет больше модуля перемещения.

Чтобы определить, меняет ли точка направление движения, нужно проанализировать ее скорость. Скорость является первой производной от координаты по времени.

Найдем уравнение скорости $v(t)$:

$v(t) = x'(t) = \frac{d}{dt}(5 - 4t + 2t^2) = -4 + 4t$

Смена направления движения происходит в тот момент, когда скорость равна нулю. Найдем этот момент времени:

$v(t) = 0 \implies -4 + 4t = 0$

$4t = 4$

$t = 1$ с

Так как момент времени $t = 1$ с принадлежит рассматриваемому интервалу $[0, 4]$ с, это означает, что точка меняет направление своего движения. Следовательно, для вычисления общего пути нужно рассчитать путь на двух участках: от $t = 0$ с до $t = 1$ с и от $t = 1$ с до $t = 4$ с.

Найдем координаты точки в ключевые моменты времени: начальный ($t=0$ с), момент разворота ($t=1$ с) и конечный ($t=4$ с).

При $t = 0$ с:

$x(0) = 5 - 4(0) + 2(0)^2 = 5$ м

При $t = 1$ с:

$x(1) = 5 - 4(1) + 2(1)^2 = 5 - 4 + 2 = 3$ м

При $t = 4$ с:

$x(4) = 5 - 4(4) + 2(4)^2 = 5 - 16 + 2 \cdot 16 = 5 - 16 + 32 = 21$ м

Теперь рассчитаем путь на каждом участке.

Путь на первом участке (от $t=0$ с до $t=1$ с):

$S_1 = |x(1) - x(0)| = |3 - 5| = |-2| = 2$ м

Путь на втором участке (от $t=1$ с до $t=4$ с):

$S_2 = |x(4) - x(1)| = |21 - 3| = |18| = 18$ м

Общий путь, пройденный точкой за 4 секунды, равен сумме путей на этих двух участках:

$S = S_1 + S_2 = 2 \text{ м} + 18 \text{ м} = 20$ м

Ответ: 20 м.

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 11 класс, для упражнения номер 10 расположенного на странице 43 к самостоятельным и контрольным работам серии классический курс 2020 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 №10 (с. 43), авторов: Ерюткин (Евгений Сергеевич), Ерюткина (Светлана Григорьевна), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.