Номер 11, страница 32 - гдз по физике 7 класс тетрадь-тренажёр Артеменков, Белага

III. Движение, взаимодействие, масса. Смотрим и думаем - номер 11, страница 32.

Условие.

11. Рассмотрите рисунок. Определите, за какое время поезд, велосипедист и муха проделают путь 100 м. Впишите ответы в соответствующие поля.

Решение.

Дано:

Путь, $S = 100$ м

Время движения объектов, указанное на временной оси: $t_1 = 5$ с, $t_2 = 10$ с, $t_3 = 20$ с

Объекты: поезд, велосипедист, муха

Найти:

Время движения поезда - $t_{поезда}$

Время движения велосипедиста - $t_{велосипедиста}$

Время движения мухи - $t_{мухи}$

Решение:

Чтобы определить, какому объекту соответствует каждое значение времени на графике, нужно сопоставить их средние скорости. Все три объекта должны преодолеть одинаковое расстояние $S = 100$ м. Время движения $\text{t}$ связано со скоростью $\text{v}$ и расстоянием $\text{S}$ формулой $t = S/v$. Из этой формулы следует, что чем выше скорость объекта, тем меньше времени ему потребуется для прохождения того же пути.

Сравним типичные скорости поезда, велосипедиста и мухи:

1. Поезд — самый быстрый из трех.

2. Велосипедист — медленнее поезда, но быстрее мухи.

3. Муха — самый медленный объект.

Таким образом, соотношение их скоростей будет: $v_{поезда} > v_{велосипедиста} > v_{мухи}$.

Следовательно, время, затраченное ими на преодоление 100 м, будет находиться в обратном соотношении: $t_{поезда} < t_{велосипедиста} < t_{мухи}$.

На временной оси указаны значения: 5 с, 10 с, 20 с. Распределим их в соответствии с полученным неравенством.

Поезд

Как самый быстрый объект, поезд затратит на путь наименьшее время. Наименьшее значение на графике — 5 с. Следовательно, время движения поезда — 5 с.

Для проверки можно рассчитать его скорость: $v_{поезда} = S / t_{поезда} = 100 \text{ м} / 5 \text{ с} = 20 \text{ м/с}$ (что равно 72 км/ч). Это реалистичная скорость для поезда.

Ответ: время, за которое поезд проделает путь 100 м, составляет 5 с.

Велосипедист

Велосипедист движется медленнее поезда, но быстрее мухи, поэтому его время будет средним из предложенных. Среднее значение на графике — 10 с.

Проверим скорость: $v_{велосипедиста} = S / t_{велосипедиста} = 100 \text{ м} / 10 \text{ с} = 10 \text{ м/с}$ (что равно 36 км/ч). Это высокая, но возможная скорость для спортсмена-велосипедиста.

Ответ: время, за которое велосипедист проделает путь 100 м, составляет 10 с.

Муха

Как самый медленный объект, муха затратит на путь наибольшее количество времени. Наибольшее значение на графике — 20 с.

Проверим скорость: $v_{мухи} = S / t_{мухи} = 100 \text{ м} / 20 \text{ с} = 5 \text{ м/с}$ (что равно 18 км/ч). Это высокая, но возможная скорость для некоторых видов мух в полете.

Ответ: время, за которое муха проделает путь 100 м, составляет 20 с.