Как найти скорость на середине пути

Лучший ответ Сообщение было отмечено как решение

Решение

Цитата
Сообщение от саша 1
Посмотреть сообщение

Я ничего из этого не понял IGPIGP или Sergeiy 98 можете обьяснить пошагово

саша 1, я попробую, но «ничего не понял» звучит не обнадёживающе, легче было бы если бы Вы уточнили, что именно, Вам непонятно. Данная задача решена методом составления дифференциального уравнения, разделения переменных и интегрирования. Если этот материал Вы ещё не проходили, то объяснения будут напрасны. Однако, смелость не бояться собственного незнания и умение задавать при этом вопросы, это само по себе способность, которую я ценю выше множества других. Если к ней добавить немного трудолюбия, это уже талант. Попробую ответить:
Итак нам известны формулы для равноускоренного движения, связывающие путь и скорость со временем движения:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?S=frac{at^2}{2}
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v=at
Наша задача связать скорость с величиной пройденного пути, то есть получить V(s). Домножив правую и левую часть первого уравнения S(t) на 2/t, получим:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?frac{2S}{t}=at
Мы это делаем, чтобы в левой части получить at, то есть скорость из второго уравнения:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v=at=frac{2S}{t}
Но как видим от «вредного» параметра t, избавиться нам не удалось. Вон он сидит в знаменателе и злорадно улыбается. Но мы же не шутки шутить с ним взялись?
Ни куда он не денется. Распишем ускорение a, как производную скорости V'(t), но в дифференциалах:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?a=frac{dv}{dt}=frac{dv}{ds}cdot frac{ds}{dt}=v'(s)cdot v
в добавок домножив dv/dt на ds/ds. Это можно сделать так как при равноускоренном движении данного тела, полная остановка и задержка в положении покоя на конечный промежуток времени, не предполагается, то есть ds не может быть равно нулю, ни в одной точке траектории или, что эквивалентно, ни в один из моментов времени. Смысл такого действа в том, что перегрупировав дифференциалы в виде: dv/ds x ds/dt, мы избавляемся от переменной a (ускорение) и получаем, так необходимую нам производную v'(s)=dv/ds и v=ds/dt.
Перепишем второе уравнение v(t)=at, заменив a на v'(s) x v в виде:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v=v'(s)cdot v t
сокращая на v (тоже не равно 0 в задаче):
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?t=frac{1}{v'(s)}
Вот момент нашего торжества! Смотрите t в уравнении:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v=at=frac{2S}{t}
совсем скисло, понимая, что его время пришло. Сечас мы его заменим на 1/v'(s). Вот что получится:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?v=2v'(s)cdot S
теперь учитывая, что v'(s)=dv/ds, разделим переменные, подготавливая уравнение к интегрированию. Разделить переменные это значит с каждой стороны от знака равенства, получить выражения от функций и дифференциалов одной и той же величины. При этом дифференциалы должны быть в числителе:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?frac{dv}{v}=frac{1}{2}frac{dS}{S}
интегрирование (тут если непонятно то на одной страничке не расскажешь):
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?V(s)=e^{(frac{1}{2}lnS+C)}
обозначим:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?e^C=A
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?V(s)=Asqrt{e^{lnS}}=Asqrt{S}
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?V_k=Asqrt{S_k}=10
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?A=frac{10}{sqrt{S_k}
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?V(s)=10sqrt{frac{S}{S_k}}
В принципе, если отвлечься от того, что я использовал V0=10 в виде числа, для данной задачи, получено выражение:
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?V(s)=v_k sqrt{frac{S}{S_k}}
которое в общем виде связывает скорость в каждой точке прямолинейного отрезка траектории равноускоренного движения со значением пути S от его начала, если известна длина отрезка Sk, значение скорости в начале равно нулю, а значение скорости в конце равно Vk.
Надеюсь, что это поможет понять ход решения.



3



Можно было не по действиям, а вывести формулу. Если vo — начальная скорость, v — скорость на половине пути, v1 — конечная скорость.

Так как нам нужна скорость на половине пути, то справедливо: v12 − v2 = v2 − vo2   (ускорение постоянно, поэтому сокращаем 2a, где а — ускорение).

Получаем v = √((vo2 + v2) / 2) (корень квадратный из всей разности, а не только из суммы).

Подставляем v = √((25 + 49) / 2) = 6.08 м/с.

2016-12-24   comment

Автомобиль тормозит с постоянным ускорением до полной остановки. Торможение заняло 4 с, а тормозной путь составил 20 м. Какова была скорость автомобиля па середине тормозного пути?

Решение:

Начальную скорость находим из условия $S = frac{1}{2} v_{0}t$. Скорость на середине пути $(v^{2} = 2a frac{S}{2})$ связана с начальной скоростью $(v_{0}^{2} = 2aS)$ соотношением $v = v_{0}/ sqrt{2}$. Отсюда получаем $v = S sqrt{2}/t = 7 м/с$.

Не уверен в ответе?

Найди верный ответ на вопрос ✅ «В начале участка скорость тела была 1 м/с, в конце 7 м/с. Найти скорость в середине участка, считая движение равноускоренным. …» по предмету 📙 Физика, а если ответа нет или никто не дал верного ответа, то воспользуйся поиском и попробуй найти ответ среди похожих вопросов.

Искать другие ответы

Средняя скорость

  1. Главная
  2. /
  3. Физика
  4. /
  5. Средняя скорость

Чтобы найти среднюю скорость воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:

Онлайн калькулятор

Средняя скорость на протяжении всего пути

Расстояние (путь)

S =

Время

t =

Средняя скорость

Vср =

0

/

Округление ответа:

Средняя скорость через несколько скоростей

Средняя скорость

Vср =

0

Округление ответа:

Просто введите значения скоростей на разных участках пути и получите среднюю скорость. Для того чтобы добавить в ряд более двух чисел воспользуйтесь зелёной кнопкой «+».

Теория

Как найти среднюю скорость зная расстояние (путь) и время

Чему равна средняя скорость Vср если известны путь S и время t за которое этот путь преодолён?

Формула

Vср = St

Пример

К примеру, поезд преодолел расстояние в 1000 км за 16 часов. Посчитаем с какой средней скоростью он двигался:

Vср = 1000/16 = 62.5 км/ч

Как найти среднюю скорость зная скорости на участках пути

Чтобы найти среднюю скорость Vср на протяжении всего пути, зная показатели скорости на его участках (V1 , V2 , … Vn), следует найти среднее гармоническое этих скоростей.

Формула

Vср = n
1V1 + 1V2 + … + 1Vn

Пример

Средняя скорость через две скорости

Автомобиль проехал некий путь, при этом первые полпути он ехал со скоростью 80 км/ч, а вторые полпути — со скоростью 20 км/ч. Определим среднюю скорость этого автомобиля:

Vср = 2 = 2 = 32
180 + 120 0.0125 + 0.05

Средняя скорость автомобиля равна 32 км/ч.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Как найти непрочитанное сообщение на авито
  • Как найти 5 от числа 505
  • Как найти вторую производную от указанной функции
  • Секреты как найти музыку
  • Как найти максимум функции синуса