Как найти время встречи физика - Исправление недочетов и поиск решений вместе с Examum.ru

Как найти место встречи двух тел

x = -3 + 2 * t – уравнение движение второго тела.

Необходимо найти время t и место встречи тел.

Для того, чтобы найти время встречи тел, приравняем оба уравнения (так как в месте встречи координаты х обоих тел будут одинаковы):

5 – 8 * t = -3 + 2 * t

2 * t + 8 * t = 5 + 3

Теперь найдем координату:

х = 5 – 8 * t = 5 – 8 * 0,8 = 5 – 6,4 = -1.4

Ответ: время встречи t = 0,8 секунд, место встречи х = -1,4.

10 – 11 классы
Физика
6 баллов

Найти место и время встречи двух тел 2 способами (графич. и аналит.)

Попроси больше объяснений
Следить
Отметить нарушение

Ответ

Проверено экспертом

по графику видно: на расстоянии 16 метров через 4 секунды

Вопрос по физике:

Найти место и время
встречи двух тел 2 способами (графич. и аналит.)

Ответы и объяснения 2

Привет на это задаче 16 и 1000

Дано:
S1=2500м
S2=6000м
t1=40с
t2=20с
Найти место и время встречи двух тел.
решение:
Первое тело двигалось в правильном направлении по графику, второе тело двигалось в неправильном направлении по графику. Так первое тело проехало путь 2500м за 40с. Второе тело прошло путь 6000м за 20с. По графику видно, что они встретились в точке, где путь равен 1000м.
так навреное!

Знаете ответ? Поделитесь им!

Как написать хороший ответ?

Чтобы добавить хороший ответ необходимо:

Отвечать достоверно на те вопросы, на которые знаете правильный ответ;
Писать подробно, чтобы ответ был исчерпывающий и не побуждал на дополнительные вопросы к нему;
Писать без грамматических, орфографических и пунктуационных ошибок.

Этого делать не стоит:

Копировать ответы со сторонних ресурсов. Хорошо ценятся уникальные и личные объяснения;
Отвечать не по сути: «Подумай сам(а)», «Легкотня», «Не знаю» и так далее;
Использовать мат – это неуважительно по отношению к пользователям;
Писать в ВЕРХНЕМ РЕГИСТРЕ.

Есть сомнения?

Не нашли подходящего ответа на вопрос или ответ отсутствует? Воспользуйтесь поиском по сайту, чтобы найти все ответы на похожие вопросы в разделе Физика.

Трудности с домашними заданиями? Не стесняйтесь попросить о помощи – смело задавайте вопросы!

Физика — область естествознания: естественная наука о простейших и вместе с тем наиболее общих законах природы, о материи, её структуре и движении.

Уравнение координаты при равноускоренном прямолинейном движении

Материальная точка движется прямолинейно с постоянным ускорением. График зависимости её координаты от времени x=x(t) изображён на рисунке.

В момент времени t=0 проекции её скорости υ_x и ускорения a_x на ось Ох удовлетворяют соотношениям:

а)

б)

в)

г)

По уравнениям движения двух тел х1 = 20t и х2 = 250 — 5t определите: а) место и время встречи этих тел;

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Источник

Физическую задачу в кинематике можно решить несколькими способами:

аналитический — решение задачи основано на формулах (физических законах), которые связывают искомую величину и данные в условии задачи;
графический — решение задачи осуществляется с помощью графика.

Основные закономерности графического способа решения задач по кинематике

1.1. График зависимости модуля скорости (v(t)) равномерного движения от времени — прямая линия, параллельная оси (OX) (рис. (1)).

Рис. (1). График модуля скорости равномерного движения

Если изображается зависимость проекции скорости от времени (v_x(t)), то возможны следующие варианты интерпретации:

а) график расположен над осью времени — тело движется в положительном направлении оси (OX);

б) график расположен под осью времени — тело движется в отрицательном направлении оси (OX).

1.2. Модуль перемещения (или пройденный путь при одномерном прямолинейном движении) на графике (v(t)) в момент времени (t_1) будет равен площади фигуры (прямоугольника) под графиком модуля скорости (рис. (2)).

Рис. (2). Определение модуля перемещения по графику скорости

2.1. График модуля перемещения (s(t)) для равномерного движения (рис. (3)) — прямая под углом ({alpha}) к оси времени:

Рис. (3). График модуля перемещения

Если изображается зависимость проекции перемещения от времени (s_x(t)), то возможны следующие варианты интерпретации:

а) график расположен над осью времени — тело движется в положительном направлении оси (OX);

б) график расположен под осью времени — тело движется в отрицательном направлении оси (OX).

2.2. Модуль скорости равномерного движения на графике модуля перемещения (s(t)) равен тангенсу угла (tgalpha) наклона прямой на графике (рис. (4)).

Рис. (4). Определение модуля скорости по графику модуля перемещения

Решение задачи аналитическим и графическим способами

Два катера, между которыми расстояние (30) м, равномерно движутся навстречу друг другу со значениями модулей скоростей υ1 (=) (2) м/с и υ2 (=) (4) м/c. Определи время встречи катеров. Какой путь успеет пройти первый катер до встречи?

Дано:

начальная координата первого катера —

x01

(=) (0) м, а второго —

x02

(=) (30) м.

Вектор скорости первого катера (vec{v_1}) сонаправлен оси (OX), его проекция будет положительна ({v_1}_x > 0), а вектор скорости второго катера (vec{v_2}) направлен противоположно оси (OX), поэтому его проекция будет отрицательна: ({v_2}_x < 0) (рис. (5)).

Рис. (5). Задача

Аналитический способ решения

1. Запишем уравнения движения тел, исходя из формулы (x(t) = x_0 + v_x(t — t_0)).

2. В момент встречи (t_{встр}) тела будут иметь одинаковую координату (x_1 = x_2):

2tвстр=30−4tвстр;6tвстр=30;[tвстр]=мм/с=c;tвстр=306=5c.

— расчёт времени встречи катеров.

3. Для ответа на второй вопрос воспользуемся следующей формулой:

L=υ1⋅tвстр;[L]=мc⋅c=м;L=2⋅5=10м.

— расчёт пути, пройденного первым катером до момента встречи (t_{встр}).

Графический способ решения

1. Запишем для первого катера уравнение движения:

x1=0+2t=2t

2. Заполним таблицу значений (x(t)) для построения графика движения первого катера.

(x), м	(0)	(2)	(4)
(t), с	(0)	(1)	(2)

3. Запишем для второго катера уравнение движения:

x2=30−4t

4. Заполним таблицу значений (x(t)) для построения графика движения второго катера.

(x), м	(30)	(26)	(22)
(t), с	(0)	(1)	(2)

5. Построим графики движений двух катеров.

Рис. (6). График движения катеров

6. Находим по графику (рис. (6)):

а) время встречи (точка пересечения)

tвстр

(=) (5) c;

б) путь, пройденный первым катером, равен изменению координаты (L) (=) (x(t_{встр})) —

x01

(=) (10) м.

Ответ: (5) с; (10) м.

Источники:

Рис. 1. График модуля скорости равномерного движения. © ЯКласс.

Рис. 2. Определение модуля перемещения по графику скорости. © ЯКласс.

Рис. 3. График модуля перемещения. © ЯКласс.

Рис. 4. Определение модуля скорости по графику модуля перемещения. © ЯКласс.

Рис. 5. Задача. © ЯКласс.

Рис. 6. График движения катеров. © ЯКласс.

Источник

2.2.1 Как перевести из км/ч в м/с и т. д?

В задачах часто необходимо переводить из одних единиц измерения в другие:

1 км/ч = (1000 м)/(3600 с) = 5/18 м/с,

1 м/с = 18/5 км/ч,

1 км/с = 1000 м/с,

1 см/с = 0,01 м/с,

1 м/мин = 1/60 м/с.

Например, если то для того, чтобы перевести в м/с, нужно умножить на 5/18:

2.2.2 Как найти скорость тела, если известен закон движения?

Закон равномерного движения имеет вид:

Видим, что в этой формуле скорость стоит коэффициентом перед временем. Поэтому, если в условии задачи дан закон движения, необходимо посмотреть на коэффициент перед t — это и есть скорость.

Например, пусть закон движения имеет вид: В данном случае коэффициент перед t равен 5, следовательно,

2.2.3 Как определить скорость по графику координаты от времени?

Закон равномерного движения имеет вид:

Графиком этого закона является прямая линия. Так как nu_x — коэффициент перед t, то nu_x является угловым коэффициентом прямой.

Для графика 1:

То, что график 1 «поднимается вверх», означает — тело едет в положительном направлении оси Ox.

Для графика 2:

То, что график 2 «опускается вниз», означает — тело едет в отрицательном направлении оси Ox.

Для определения Delta x и Delta t выбираем такие точки на графике, в которых можно точно определить значения, как правило, это точки, находящиеся в вершинах клеток.

2.2.4 Как найти закон движения, если известны координаты тела в моменты времени и ?

Пусть в момент времени t_1 тело находилось в точке с координатой x_1, а в момент времени t_2 тело находилось в точке с координатой x_2.

Для времени t_1 имеем:

Для времени t_2 имеем:

Решая систему уравнений (2.19) и (2.20), получим

2.2.5 Как найти графически момент и координату встречи двух тел?

Пусть даны законы движения двух тел: и Согласно пункту 2.5 графиками обоих законов являются прямые линии. Необходимо на одном графике построить оба закона.

Графики пересекаются в одной точке. Координаты этой точки и являются временем и местом встречи.

2.2.6 Как аналитически найти координату и время встречи двух тел?

Пусть даны законы движения двух тел: и В момент встречи тела оказываются в одной координате, то есть и необходимо решить уравнение:

Решение уравнения имеет вид:

Для нахождения координаты достаточно подставить вместо t найденное значение в любой из законов движения:

или

2.2.7 Как найти среднюю скорость, если тело половину пути проехало со скоростью а вторую половину пути

По определению (2.8):

В нашем случае, так как на каждой половине пути тело едет с постоянной скоростью, то

Получаем

В общем случае, если весь путь разбить на n равных участков, на каждом из которых тело едет с постоянной скоростью, то

Формула справедлива только если весь путь разбит на равные участки. Если же разбиение будет иное, то, естественно, формула для нахождения средней скорости, будет иной.

2.2.8 Как найти среднюю скорость, если тело половину времени проехало со скоростью а вторую половину времени

По определению (2.8):

В нашем случае, так как каждую половину времени тело едет с постоянной скоростью, то

Получаем

В общем случае, если все время разбито на n равных промежутков, на каждом из которых тело едет с постоянной скоростью, то

Формула справедлива только если все время разбито на равные промежутки. Если же разбиение будет иное, то, естественно, формула для нахождения средней скорости, будет иной.

2.2.9 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка по течению реки?

Согласно формуле скорость тела относительно неподвижной системы отсчета (в нашем случае земли), равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

При движении по течению вектора и vecu направлены в одну сторону, следовательно, получаем сложение двух векторов, направленных в одну сторону — используем формулу (1.15):

Таким образом, при движении любого тела по течению его скорость определяется формулой

2.2.10 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка против течения реки?

Согласно формуле скорость тела относительно неподвижной системы отсчета (в нашем случае земли) равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

Перепишем формулу в виде:

Вектора и направлены в одну сторону, следовательно, получаем вычитание двух векторов, направленных в одну сторону — используем формулу :

2.2.11 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка, если ее скорость направлена перпендикулярно течению реки?

В данном случае вектора и vecnu направлены перпендикулярно, следовательно, получаем задачу о сложении взаимно перпендикулярных векторов — используем формулу :

2.2.12 Как найти расстояние, на которое снесет лодку, если ее скорость направлена перпендикулярно скорости реки?

В результате сложения скоростей по формуле скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OD. В результате, когда тело окажется на противоположном берегу, оно попадет в точке D, и его снесет на длину CD=S.

Треугольник OAB подобен треугольнику OCD:

2.2.13 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка, если ее скорость направлена под углом φ к скорости течения реки?

В результате сложения скоростей по формуле скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OB. Как видим, получили треугольник, в котором известен один из углов — Тогда по теореме косинусов:

2.2.14 Как найти расстояние, на которое снесет лодку, если ее скорость направлена под углом к скорости течения реки?

В результате сложения скоростей по формуле скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OB. В результате, когда тело окажется на противоположном берегу, оно попадет в точке В, и его снесет на длину АВ=S.

В задачах, когда движение происходит в плоскости, то есть и вдоль оси Ox, и вдоль оси Oy, необходимо введение системы координат для того, чтобы упростить рассмотрение задачи.

Проекция nu_x:

Проекция nu_y:

Формулы и не просто результат математической операции нахождения проекции, nu_x и nu_y имеют физический смысл: со скоростью nu_x тело плывет вдоль оси Ox, то есть по течению; со скоростью nu_y тело переплывает реку. Например, время, за которое тело переплывет реку, можно найти просто поделив ширину реки на nu_y:

Тогда

2.2.15 Под каким углом α нужно направить собственную скорость лодки, чтобы за минимальное время переплыть реку?

Согласно формуле скорость, с которой лодка переплывает реку, равна:

Очевидно, что время будет минимальным, если nu_y будет максимальным, то есть

2.2.16 С какой скоростью машина обгоняет вторую машину, если они движутся в одну сторону?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью а 2-ая машина также движется вправо со скоростью Скорость обгона — это скорость, с которой 1-ая машина движется относительно 2-ой, то есть — это относительная скорость, и она определяется формулой :

Так как и направлены в одну сторону, то получили задачу о вычитании векторов, направленных в одну сторону — формула :

Заметим, что при обгоне, естественно поэтому

2.2.17 За какое время проедут мимо друг друга два поезда, двигающиеся в одном направлении?

Пусть длина 1-го поезда L_1, а скорость 2-го поезда L_2. Скорость обгона определяется формулой Тогда

2.2.18 С какой скоростью машина едет навстречу вторую машину, если они движутся в противоположных направлениях?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью а 2-ая машина движется влево со скоростью Скорость движения навстречу — это скорость, с которой 1-ая машина движется относительно 2-ой, то есть — это относительная скорость, и она определяется формулой :

Перепишем эту формулу в виде:

2.2.19 За какое время проедут мимо друг друга два поезда, двигающиеся в противоположных направлениях?

Пусть длина 1-го поезда L_1, а скорость 2-го поезда L_2. Скорость обгона определяется формулой Тогда

2.2.20 Как найти относительную скорость, если тела движутся по взаимно перпендикулярным направлениям?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью а 2-ая машина движется перпендикулярно первой со скоростью Относительная скорость определяется формулой :

Так как вектора и перпендикулярны, то воспользуемся формулой :

Источник

Движение навстречу друг другу

Задачи на движение навстречу друг другу (встречное движение) — один из трех основных видов задач на движение.

Если два объекта движутся навстречу друг другу, то они сближаются:

Чтобы найти скорость сближения двух объектов, движущихся навстречу друг другу, надо сложить их скорости:

Скорость сближения больше, чем скорость каждого из них.

Скорость, время и расстояние связаны между собой формулой пути:

Рассмотрим некоторые задачи на встречное движение.

Два велосипедиста выехали навстречу друг другу. Скорость одного из низ 12 км/ч, а другого — 10 км/ч. Через 3 часа они встретились. Какое расстояние было между ними в начале пути?

Условие задач на движение удобно оформлять в виде таблицы:

1) 12+10=22 (км/ч) скорость сближения велосипедистов

2) 22∙3=66 (км) было между велосипедистами в начале пути.

Два поезда идут навстречу друг другу. Скорость одного из них 50 км/ч, скорость другого — 60 км/ч. Сейчас между ними 440 км. Через сколько часов они встретятся?

1) 60+50=110 (км/ч) скорость сближения поездов

2) 440:110=4 (ч) время, через которое поезда встретятся.

Ответ: через 4 ч.

Два пешехода находились на расстоянии 20 км друг от друга. Они вышли одновременно навстречу друг другу и встретились через 2 часа. Скорость одного пешехода 6 км/ч. Найти скорость другого пешехода.

1) 20:2=10 (км/ч) скорость сближения пешеходов

2) 10-6=4 (км/ч) скорость другого пешехода.

75 Comments

Саетлана Михайловна, будьте добры, помогите с решением, пожалуйста. Два велосипедиста одновременно выехали навстречу друг другу из пункта А в пункт В, скорость первого 12 км/ч, второго 15 вм/ч, расстояние между пунктами равно 71 км, через какое время после (!) встречи, расстояние между велосипедистами будет 8 км?

1)12+15=27 (км/ч) скорость сближения велосипедистов
Когда велосипедисты встретятся, вместе они преодолеют все расстояние от пункта А до пункта В, что равно 71 км. Когда расстояние после их встречи станет равным 8 км, они проедут ещё дополнительно 8 км.
2)71+8=79 (км) расстояние, которое проехали 2 велосипедиста вместе с момента старта
3) 79:27=79/27=2 25/27 (часа) время, через которое расстояние между велосипедистами станет равным 8 км.

Светлана помогите ,
Задача : 1 объект стоит на одной прямой с объектом 2 и 3 (1 по середине) в самом начале от 1 до 3 расстояние в 2 раза меньше чем до 2 . объекты 2 и 3 начинают идти навстречу друг другу со скоростью 2 кмч и 6кмч соответственно. В какую сторону должен идти объект 1 чтобы встретится с объектами и с какой скоростью?

Насколько я поняла, требуется, чтобы все три объекта встретились в одной точке одновременно.
Примем расстояние между объектами 2 и 3 за s. Так как скорость объекта 3 в 3 раза больше скорости объекта 2, то за время до встречи объект пройдёт (3/4)s, а объект 2 — (1/4)s.
Так как в начальный момент движения расстояние от объекта 1 до объекта 3 в два раза меньше, чем до объекта 2, то расстояние от объекта 1 до объекта 3 составляет (1/3)s, а до объекта 2 — (2/3)s. Следовательно, объекту 1 следует двигаться в сторону объекта 2, чтобы попасть в точку в точку встречи.
Расстояние, которое нужно пройти объекту 1, можно найти как разность расстояний между объектами 1 и 2 в начальный момент времени и в момент встречи: (2/3)s — (1/4)s=(5/12)s.
Время в пути до встречи каждого из трёх объектов одинаково. Чтобы найти время, надо расстояние разделить на скорость. Время в пути объекта 2 равно ((1/4)s)/2, время в пути объекта 1 — ((5/12)s)/x, где x – скорость объекта 1. Из уравнения ((1/4)s)/2=((5/12)s)/x находим x=(10/3) км/ч.

Расстояние между поселком и городом 80 км. Из поселка в город выехал велосипедист со скоростью 15 км/ч. Одновременно из города в поселок выехал второй велосипедист со скоростью 12 км/ч. Какое расстояние будет между ними через 2 часа?

1) 15+12=27(км/ч) скорость сближения велосипедистов
2) 27∙2=54 (км) проехали велосипедисты вместе за 2 часа
3) 80-54=26 (км) такое расстояние будет между велосипедистами через 2 часа.

Пожалуйста помогите с задачей:расстояние между двумя пристанями равно 330 км. От этих пристаней одновременно навстречу друг другу отправились два катера. Скорость одного из них равна 24 км / ч что составляет 6 седьмых скорости второго. Какой будет расстояние между катерами через 4,5 часа после начала движения?

1) 26:(6/7)=24∙(7/6)=28 (км/ч) скорость первого катера
2) 28+24=52 (км/ч) скорость сближения катеров
3) 52∙4,5=234 (км) расстояние, которое прошли два катера навстречу друг другу за 4,5 часа
4) 330-234=96 (км) расстояние между катерами через 4,5 часа после начала движения.

Уважаемая Светлана! Прошу Вас пояснить, почему в задаче на сближение (прислала Карина 5 декабря 2018 г.)Вы, приняв расстояние между объектами 2 и 3 за единицу определили пути объектов как 14S и 34S пропорционально из скоростям (почему четверти. А расстояние между объектами 1, 2 и 3 Вы определяете как 1/3S и 2/3S (почему трети)и почему расстояние между объектами 1, 2 и 3 тоже приняли за S.
Большое спасибо. Жду с нетерпением Ваш комментарий!

С ДВУХ ПЕЩЕР,ЧТО НАХОДЯТСЯ НА РАССТОЯНИИ 12КМ, В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ ВЫБЕЖАЛИ ДВА ТИГРА.СКОРОСТЬ ОДНОГО 12КМ/ЧАС, А ВТОРОГО — 22КМ/ЧАС. Через сколько времени первый тигр догонит второго?

1) 22-12=10(км/ч) скорость сближения тигров
2)12:10=1,2(ч) время, через которое второй тигр догонит первого.

Не указано в задаче, что тигры бегут навстречу друг другу. А если они бегут параллельно? Ведь это тоже в одном направлении!
Вы пересказали задачу или она так в учебнике сформулирована?

Я разобралась — бегут параллельно, но сближаются!

Татьяна, большие буквы в интернете означают крик.

Зачем же удалять мой вопрос к решению задачи? Модератор не понял логику. Прошу вернуть мой вопрос. Спасибо.

Наталья, Ваш вопрос не удаляла. Но для ответа просто не хватает времени.

как Это? навстречу друг другу параллельно?

Движение навстречу друг другу не на одной прямой, а по параллельным прямым.

Два поезда, расстояние между которыми 420 км, идут на встречу друг другу, один со скоростью 65 км/ч, другой — 75 км/ч. Какое расстояние будет между ними через 2 ч?

1)65+75=140 (км/ч) скорость сближения поездов
2)140∙2=280(км) столько прошли два поезда навстречу друг другу за 2 часа
3) 420-280=140(км) будет между поездами через 2 часа.

Не могу разобраться как решить ! Помогите пожалуйста ! Из двух пунктов одновременно навстречу друг другу вышли два пешехода и встретились через 18 минут.За какое время пройдут расстояние между этими пунктами один пешеход,если второму для этого нужно 45 минут.

Примем весь путь за 1. Тогда второй пешеход в минуту проходит 1:45=1/45 пути, а вместе — 1:18=1/18 пути. Следовательно первый пешеход в минуту проходит 1/18-1/45=3/90=1/30 пути. 1:(1/30)=30 минут — время, за которое пройдёт расстояние между пунктами первый пешеход.

Большое спасибо за помощь! Я голову ломал целый день (((

Алексей, каждый раз, обдумывая задачу, мы шаг за шагом продвигаемся вперёд. И следующая задача может быть решена быстрее :).

Может Вы сможете помочь с уровнением.
4 1/2*16/45*(х:1 1/3)=1 1/2:4
просмотрел ни одно видео похожего уровнения не нашел. Ломаю голову второй день,удалёнка это кашмар для родителей.

согласен с Вами, по примеру этого решения смогу двигаться дальше ,Спасибо ещё раз.

Успехов Вам, Алексей!

Светлана Михайловна, здравствуйте, помогите с задачей. Из двух пунктов на встречу друг другу, выехали два велосипедиста. Первый отправился со скоростью 15 км/ч. Через 4 часа выехал второй, со скоростью 17 км/ч. Через 7 часов они встретились. Определите расстояние между пунктами.

1) 15∙4=60(км) проехал первый велосипедист за 4 часа
2) 15+17=32(км/ч) скорость сближения велосипедистов
3) 32∙7=224 (км) проехали велосипедисты вместе до встречи
4) 60+224=284 (км) расстояние между пунктами

Светлана Михайловна, добрый день! Уже какой день голову ломаем. Нужно решить в двух действиях. Помогите, пожалуйста! Расстояние между городами 18 км. Из двух городов одновременно вышли два пешехода в одном направлении. Скорость первого 12 км/ч. Какая Скорость второго, если первый догнал его через 3 часа

Это задача на движение вдогонку.
1) 18:3=6(км/ч) скорость сближения пешеходов
2) 12-6=6(км/ч) скорость 2-го пешехода

Светлана МИхайловна, спасибо огромное!

Два велосипедиста из пунктов A и B отправились на встречу друг к другу. Скорость первого велосипедиста составляет 6 км/ч, что на 1,2 км/ч меньше скорости второго. Найдите расстояние между пунктами, если они встретились через 5 часов.помогите пожалуйста

6+1,2=7,2 (км/ч) скорость 2-го велосипедиста
6+7,2=13,2 (км/ч) скорость сближения
13,2∙5=66 (км) расстояние между пунктами.

Светлана Михайловна,пож-та,помогите решить задачу:
Расстояние между сёлами 90км.Навстречу друг другу выехали велосипедист и пешеход.Через 3 часа встретились.Если бы велосипедист выехал на 1ч15мин раньше пешехода, они встретились бы через 2ч.Какова скорость движения велосипедиста и пешехода?

Так как за 3 часа, двигаясь навстречу друг другу, велосипедист и пешеход преодолели 90 км, то их скорость сближения равна 90:3=30 км/ч. Пусть скорость пешехода равна x км/ч, тогда скорость велосипедиста — (30-x) км/ч. Известно, что если бы велосипедист выехал на 1ч15мин раньше пешехода, они встретились бы через 2ч. В этом случае время в пути велосипедиста рано 3 ч15 мин=3 ¼ ч= 13/4 ч, а пешехода — 2ч.
За это время велосипедист проехал 13/4 ∙ (30-x) км, пешеход — 2∙x км, а вместе — 90 км.
13/4 ∙ (30-x)+ 2x =90
x=6

Скорость пешехода 6 км/ч, велосипедиста — 30-6=24 км/ч.

Здравствуйте помогите пожалуйста. Расстояние между точками А и Б 180км. Это расстояние легковой автомобиль проезжает за 2часа (90км/час), а грузовой автомобиль за 3 часа (60 км/час). Из точки А в точку Б выехало грузовое авто, в это же время из точки Б в точку А выехал легковой автомобиль. Найдите расстояние до точки А когда эти два авто встретятся

90+60=150(км/ч) скорость сближения автомобилей
180:150=1,2(ч) через такое время автомобили встретятся
60∙1,2=72(км) расстояние, которое прошел до места встречи грузовой автомобиль, а значит, это расстояние от А до места встречи.

Два поезда одновременно выходят навстречу друг другу из пунктов А и В, расстояние между которыми равно 300 км. Поезд, вышедший из пункта А, может пройти это расстояние за 5 ч, другой — за 7,5 ч. Сколько времени пройдет до встречи поездов?

300:5=60(км/ч) скорость 1-го поезда
300:7,5=40(км/ч) скорость 2-го поезда
60+40=100(км/ч) скорость сближения
300:100=3(ч) — время, через которое поезда встретятся.

Помогите решить задачу.
2 велосипедиста выехали одновременно навстречу друг другу и через 3 ч встретились. Найди скорость каждого, если известно,что скорость первого на 4 км/ч больше скорсти второго,а вместе они проехали 108 км.

108:3=36 км/ч -скорость сближения велосипедистов
1 способ: Пусть скорость одного велосипедиста x км/ч, тогда скорость другого (x+4)км/ч. Их скорость сближения
x+(x+4) км/ч.
x+(x+4)=36
x=16
Скорость одного 16 км/ч, другого — 16+4=20 км/ч.
2 способ:
36-4=32
32:2=16 км/ч скорость одного
16+4=20 км/ч скорость другого.

Из двух городов навстречу друг другу одновременно вышли два автомобиля. Скорость одного автомобиля 60,5 км/ч второго на 4 км/ч больше. Какое расстояние будет между автомобилями через 4 часа, если расстояние между городами 400 км?

60,5+4=64,5 км/ч скорость 2-го автомобиля
64,5+60,5=125 км/ч скорость сближения автомобилей
125∙4=500 км проехали автомобили за 4 часа.
500-400=100 км — такое расстояние между автомобилями через 4 часа после начала движения.

Здравствуйте! Помогите уже целый день не можем решить. Расстояние между точками А и В 280км. Две машины одновременно из этих точек вышли друг к другу и встретились через 2 часа. А пришла к пункту В на 1ч.10м. позже чем В на пункт А. Какова их скорость?

Пусть скорость одной машины x км/ч, другой — y км/ч. Так как за 2 часа они проехали вместе 280 км, то 2x+2y=280.
1й автомобиль на весь путь затратил на 1 час 10 мин= 1 1/6 ч=7/6 ч больше, чем другой, то 280/x-280/y=7/6. Остается решить систему уравнений.
x=60,y=80.

Светлана Михайловна помогите пожалуйста с решением задачи.
Два велосипедиста выехали одновременно из А и В навстречу друг другу.Скорость первого V1,а второго V2. При встрече оказалось,что второй проехал на а км больше первого. Найти длину пути.

Пусть 1-й велосипедист проехал до встречи x км, тогда 2-й — (x+a)км. Время в пути 1-го велосипедиста равно

Так как они затратили на путь одинаковое время, то

Отсюда xv2=xv1+av1, x(v2-v1)=av1,

Весь путь равен x+(x+a)=2x+a=

Здравствуйте.Помогите пожалуйста решить задачу.Расстояние между точками А и Б пешеход, вышедший из точки А проходит за 2 часа 24 минут, а пешеход, вышедший из точки Б, проходит за 3 часа. Если они начнут движение одновременно, через сколько минут они встретятся?

Примем весь путь за 1. Один пешеход проходит этот путь за 2 часа 24 минуты=144 минуты. Значит, за 1 минуту он проходит 1/144 часть пути. Второй пешеход проходит путь за 3 часа = 180 минут. За 1 минуту он преодолевает 1/180 пути. Поскольку пешеходы движутся навстречу друг другу, скорость их сближения равна

пути в минуту. Значит, до встречи они пройдут

Одновременно на встречу друг к другу отправились из города Душанбе — автомобилист со скоростью 20 м/с, и из города Худжанд — велосипедист со скоростью 20 км/ч. Расстояние между городами 346 км. Какое расстояние будет между автомобилем и велосипедом через 2 часа?

1)20 м/с=20∙3,6=72 км/ч — скорость автомобиля
2)72+20=92(км/ч) скорость сближения автомобилиста и велосипедиста
2)92∙2=184 (км) — расстояние, которое проехали автомобилист и велосипедист вместе за 2 часа
3) 346-184=162 (км) таким будет расстояние между автомобилистом и велосипедистом через 2 часа после начала движения.

Помогите пожалуйста ?
Друг другу навстречу выехали два автомобиля, расстояние между которыми 420 км.Если они начнут двигаться друг другу навстречу одновременно то встретятся через 4 часа.Если первый автомобиль начнет движение на 4 часа и 12 минут раньше то встретятся они через 2 часа после выезда другого. Чему равна скорость каждого автомобиля?

Пусть скорость первого автомобиля равна x км/ч, скорость второго — y км/ч.Если они начнут двигаться друг другу навстречу одновременно, то встретятся через 4 часа. Отсюда 4(x+y)=420.
Если первый автомобиль начнет движение на 4 часа и 12 минут раньше, то встретятся они через 2 часа после выезда другого.
4часа 12 минут=4 12/60 часа=4,2 ч. Отсюда 6,2x+2y=420.
Составляем и решаем систему из двух уравнений с двумя неизвестными.
x=50, y=55.
Ответ: 50 км/ч и 55 км/ч.
Но это уже алгебра 7 класса :).

Светлана Михайловна, помогите пожалуйста решить задачу:пешеход и велосипедист начали движение навстречу друг другу в 10 часов из двух пунктов между которыми 4 км. их встреча произошла в 10 ч 20 мин. на следующий день велосипедист выехал в 10 ч, а пешеход вышел в 10 ч.16 мин. поэтому в этот день они встретились в 10 ч 24 мин. найдите скорость пешехода

В первый день пешеход и велосипедист вместе преодолели 4 км за 20 минут =20/60=1/3 часа. Значит, скорость их сближения равна 4:1/3=12 км/ч.
Во второй день пешеход и велосипедист вместе ехали всего 10 ч 24 мин-10 ч 16 мин = 8 минут=8/60 часа. За это время они преодолели 12∙8/60=8/5=1,6 км.
Следовательно, велосипедист до начала движения пешехода проехал 4-1,6=2,4 км. Это расстояние он проехал за 10 ч 16 мин-10 ч = 16 минут = 16/60 часа. Отсюда, скорость велосипедиста
2,4:16/60=9 км/ч.
Скорость сближения пешехода и велосипедиста равна 12 км/ч, значит, скорость пешехода равна 12-9 = 3 км/ч.
Можно решить с помощью системы уравнений, но системы уравнений проходят в конце 7 класса.

Спасибо огромное. Все очень понятно!

Два пешехода одновременно отправились навстречу друг другу из пунктов, расположенных на расстоянии 36 км друг от друга. Скорость первого пешехода 5 км/ч, скорость второго пешехода 7 км/ч. Сколько километров прошел до встречи второй пешеход?

1)5+7=12(км/ч) скорость сближения пешеходов
2)36:12=3(ч) время с момента начала движения и до встречи
3)7∙3=21(км) прошёл до встречи второй пешеход.

Здравствуйте, Светлана Михайловна! Подскажите пожалуйста, как решить задачу, где из 2 городов выехали в одно время грузовик и легковой авто. Скорость авто v км/ч, а грузовика u км/ч. Найти надо расстояние между городами, если авто и грузовик вмтретились через t ч. Если v=70, u=40, t=2

Грузовик и авто едут навстречу друг другу, поэтому скорость сближения равна сумме их скоростей:v+u км/ч.
Они выехали одновременно и ехали до встречи t часов. Чтобы найти расстояние, надо скорость умножить на время: s=(v+u)t.
Если v=70, u=40, t=2, то s=(70+40)∙2=220 км.

По прямой дороге навстречу друг другу едут велосипедист и мопедист. Велосипидиста скорость 12 км/ч, мопедиста – 18 км/ч. Через сколько времени расстояние между ними будет 400метров, если в начале наблюдения расстояние между ними 2 км

12+18=30 км/ч — скорость сближения
400 м= 0,4 км
2-0,4=1,6 км — расстояние, на которое должно уменьшится данное расстояние
1,6:30=1,6/30=16/300=4/75 часа=(4/75)∙ 60 минут = 16/5 минуты= 3,2 минуты — через это время расстояние между объектами станет равным 400 метрам первый раз.

Можно сначала перевести километры в час в метры в минуту
30 км/ч = 30 ∙ 1000/60 м/мин=500 м/мин
2 км=2000 м
2000-400=1600 м
1600:500=3,2 минуты.

Добрый день! Помогите пожалуйста решить задачу! От двух пристаней, находящихся друг от друга на расстоянии 343км,вышли одновременно навстречу друг другу два парохода. Один пароход шёл со скоростью 26 км/ч. С какой скоростью шёл второй пароход, если они встретились через 8 часов?

343:8 = 42 7/8 (км/ч) скорость сближения пароходов.
42 7/8 — 26 = 16 7/8 = 16,875 (км/ч) скорость второго парохода.

Здравствуйте, Светлана, помоги пожалуйста срочно! Из пункта А в пункт В, расстояние между которыми 40 км, вышел пешеход со скоростью 6 км/ч. Через 15 минут из В в А выехал велосипедист со скоростью 16 км/ч. Через какое время после выхода пешехода они встретятся? На каком расстоянии от В произойдет встреча?

Фируза, срочно не получилось.
Пусть велосипедист и пешеход встретятся через t часов после выхода пешехода из пункта А. За это время пешеход пройдёт 6t км.
Так как велосипедист выехал через 15 минут=15/60=1/4 часа после пешехода, то он проехал 16(t-1/4) км.
Вместе до встречи пешеход и велосипедист преодолели расстояние 40 км.
6t+16(t-1/4)=40
6t+16t-4=40
22t=44
t=2
Таким образом, велосипедист и пешеход встретятся через 2 часа после выхода пешехода. Пешеход за это время пройдёт 6∙2=12 км. Значит, от В место встречи находится на расстоянии 40-12=28 км.

Помогите пожалуйста разобраться с задачей.
Из двух поселков, между которыми 45 км, одновременно друг навстречу другу отправились два туриста, скорость одного была 4км/ч, второго 5км/ч. На каком расстоянии от каждого поселка будет их пункт встречи?

1)4+5=9(км/ч) скорость сближения туристов.
2)45:9=5(ч) через такое время после начала движения туристы встретятся
3)4∙5=20(км) пройдёт до места встречи один турист
4)5∙5=25(км) пройдёт другой турист.

Добрый день! Помогите, пожалуйста.
Объясните выделение признаков математических объектов при выполнении следующих заданий:
1. Запиши признаки понятия задачи на одновременное движение. Какие виды одновременного движения ты знаешь? К какому из них относится следующая задача?
Два автобуса выехали одновременно навстречу друг другу из двух городов, расстояние между которыми 800 км, и встретились через 4 часа. Скорость одного из них 90 км/ч. Какова скорость другого автобуса?

Добрый вечер, Лидия Леонидовна! Насколько я понимаю, в переводе на язык, понятный школьнику, речь идёт о видах задач на движение. Два объекта могут двигаться навстречу друг другу, в противоположных направлениях и вдогонку (один за другим). Приведённая задача — на движение навстречу друг другу.

I. Механика

Тестирование онлайн

Так как линейная скорость равномерно меняет направление, то движение по окружности нельзя назвать равномерным, оно является равноускоренным.

Угловая скорость

Выберем на окружности точку 1. Построим радиус. За единицу времени точка переместится в пункт 2. При этом радиус описывает угол. Угловая скорость численно равна углу поворота радиуса за единицу времени.

Период и частота

Период вращения T — это время, за которое тело совершает один оборот.

Частота вращение — это количество оборотов за одну секунду.

Частота и период взаимосвязаны соотношением

Связь с угловой скоростью

Линейная скорость

Каждая точка на окружности движется с некоторой скоростью. Эту скорость называют линейной. Направление вектора линейной скорости всегда совпадает с касательной к окружности. Например, искры из-под точильного станка двигаются, повторяя направление мгновенной скорости.

Рассмотрим точку на окружности, которая совершает один оборот, время, которое затрачено — это есть период T. Путь, который преодолевает точка — это есть длина окружности.

Центростремительное ускорение

При движении по окружности вектор ускорения всегда перпендикулярен вектору скорости, направлен в центр окружности.

Используя предыдущие формулы, можно вывести следующие соотношения

Точки, лежащие на одной прямой исходящей из центра окружности (например, это могут быть точки, которые лежат на спице колеса), будут иметь одинаковые угловые скорости, период и частоту. То есть они будут вращаться одинаково, но с разными линейными скоростями. Чем дальше точка от центра, тем быстрей она будет двигаться.

Закон сложения скоростей справедлив и для вращательного движения. Если движение тела или системы отсчета не является равномерным, то закон применяется для мгновенных скоростей. Например, скорость человека, идущего по краю вращающейся карусели, равна векторной сумме линейной скорости вращения края карусели и скорости движения человека.

Вращение Земли

Земля участвует в двух основных вращательных движениях: суточном (вокруг своей оси) и орбитальном (вокруг Солнца). Период вращения Земли вокруг Солнца составляет 1 год или 365 суток. Вокруг своей оси Земля вращается с запада на восток, период этого вращения составляет 1 сутки или 24 часа. Широтой называется угол между плоскостью экватора и направлением из центра Земли на точку ее поверхности.

Связь со вторым законом Ньютона

Согласно второму закону Ньютона причиной любого ускорения является сила. Если движущееся тело испытывает центростремительное ускорение, то природа сил, действием которых вызвано это ускорение, может быть различной. Например, если тело движется по окружности на привязанной к нему веревке, то действующей силой является сила упругости.

Если тело, лежащее на диске, вращается вместе с диском вокруг его оси, то такой силой является сила трения. Если сила прекратит свое действие, то далее тело будет двигаться по прямой

Как вывести формулу центростремительного ускорения

Рассмотрим перемещение точки на окружности из А в В. Линейная скорость равна v_A и v_B соответственно. Ускорение — изменение скорости за единицу времени. Найдем разницу векторов.

Разница векторов есть . Так как , получим

Движение по циклоиде*

В системе отсчета, связанной с колесом, точка равномерно вращается по окружности радиуса R со скоростью , которая изменяется только по направлению. Центростремительное ускорение точки направлено по радиусу к центру окружности.

Теперь перейдем в неподвижную систему, связанную с землей. Полное ускорение точки А останется прежним и по модулю, и по направлению, так как при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой ускорение не меняется. С точки зрения неподвижного наблюдателя траектория точки А — уже не окружность, а более сложная кривая (циклоида), вдоль которой точка движется неравномерно.

Мгновенная скорость определяется по формуле

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

теория по физике 🧲 кинематика

Криволинейное движение — движение, траекторией которого является кривая линия. Вектор скорости тела, движущегося по кривой линии, направлен по касательной к траектории. Любой участок криволинейного движения можно представить в виде движения по дуге окружности или по участку ломаной.

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью — частный и самый простой случай криволинейного движения. Это движение с переменным ускорением, которое называется центростремительным.

Особенности движения по окружности с постоянной по модулю скоростью:

Траектория движения тела есть окружность.
Вектор скорости всегда направлен по касательной к окружности.
Направление скорости постоянно меняется под действием центростремительного ускорения.
Центростремительное ускорение направлено к центру окружности и не вызывает изменения модуля скорости.

Период, частота и количество оборотов

Пусть тело двигается по окружности беспрерывно. Когда оно сделает один оборот, пройдет некоторое время. Когда тело сделает еще один оборот, пройдет еще столько же времени. Это время не будет меняться, потому что тело движется с постоянной по модулю скоростью. Такое время называют периодом.

Период — время одного полного оборота. Обозначается буквой T. Единица измерения — секунды (с).

t — время, в течение которого тело совершило N оборотов

За один и тот же промежуток времени тело может проходить лишь часть окружности или совершать несколько единиц, десятков, сотен или более оборотов. Все зависит от длины окружности и модуля скорости.

Частота — количество оборотов, совершенных в единицу времени. Обозначается буквой ν («ню»). Единица измерения — Гц.

N — количество оборотов, совершенных телом за время t.

Период и частота — это обратные величины, определяемые формулами:

Количество оборотов выражается следующей формулой:

Пример №1. Шарик на нити вращается по окружности. За 10 секунд он совершил 20 оборотов. Найти период и частоту вращения шарика.

Линейная и угловая скорости

Линейная скорость

Линейная скорость — это отношение пройденного пути ко времени, в течение которого этот путь был пройден. Обозначается буквой v. Единица измерения — м/с.

l — длина траектории, вдоль которой двигалось тело за время t

Линейную скорость можно выразить через период. За один период тело делает один оборот, то есть проходить путь, равный длине окружности. Поэтому его скорость равна:

R — радиус окружности, по которой движется тело

Если линейную скорость можно выразить через период, то ее можно выразить и через частоту — величину, обратную периоду. Тогда формула примет

Вид — группа особей, сходных по морфолого-анатомическим, физиолого-экологическим, биохимическим и генетическим признакам, занимающих естественный ареал, способных свободно скрещиваться между собой и давать плодовитое потомство.

Выразив частоту через количество оборотов и время, в течение которого тело совершало эти обороты, получим:

Угловая скорость

Угловая скорость — это отношение угла поворота тела ко времени, в течение которого тело совершало этот поворот. Обозначается буквой ω. Единица измерения — радиан в секунду (рад./с).

ϕ — угол поворота тела. t — время, в течение которого тело повернулось на угол ϕ

Радиан — угол, соответствующий дуге, длина которой равна ее радиусу. Полный угол равен 2π радиан.

За один полный оборот тело поворачивается на 2π радиан. Поэтому угловую скорость можно выразить через период:

Выражая угловую скорость через частоту, получим:

Выразив частоту через количество оборотов, формула угловой скорости примет вид:

Сравним две формулы:

Преобразуем формулу линейной скорости и получим:

Отсюда получаем взаимосвязь между линейной и угловой скоростями:

Полезные факты

У вращающихся прижатых друг к другу цилиндров линейные скорости точек их поверхности равны: v₁ = v₂.
У вращающихся шестерен линейные скорости точек их поверхности также равны: v₁ = v₂.
Все точки вращающегося твердого тела имеют одинаковые периоды, частоты и угловые скорости, но разные линейные скорости. T₁ = T₂, ν₁ = ν₂, ω₁ = ω₂. Но v₁ ≠ v₂.

Пример №2. Период обращения Земли вокруг Солнца равен одному году. Радиус орбиты Земли равен 150 млн. км. Чему примерно равна скорость движения Земли по орбите? Ответ округлить до целых.

В году 365 суток, в одних сутках 24 часа, в 1 часе 60 минут, в одной минуте 60 секунд. Перемножив все эти числа между собой, получим период в секундах.

За каждую секунду Земля проходит расстояние, равное примерно 30 км.

Центростремительное ускорение

Центростремительное ускорение — ускорение с постоянным модулем, но меняющимся направлением. Поэтому оно вызывает изменение направления вектора скорости, но не изменяет его модуль. Центростремительное ускорение обозначается как a_ц.с.. Единица измерения — метры на секунду в квадрате (м/с 2 ). Центростремительное ускорение можно выразить через линейную и угловую скорости, период, частоту и количество оборотов/время:

Пример №3. Рассчитать центростремительное ускорение льва, спящего на экваторе, в системе отсчета, две оси которой лежат в плоскости экватора и направлены на неподвижные звезды, а начало координат совпадает с центром Земли.

Спящий лев сделает один полный оборот тогда, когда Земля сделает один оборот вокруг своей оси. Земля делает это за время, равное 1 сутки. Поэтому период обращения равен 1 суткам. Количество секунд в сутках: 1 сутки = 24•60•60 секунд = 86400 секунд = 86,4∙10 3 секунд.

Радиус Земли равен 6400 км. В метрах это будет 6,4∙10 6 . Теперь у нас есть все, что нужно для вычисления центростремительного ускорения. Подставляем данные в формулу:

Алгоритм решения

Записать исходные данные.
Записать формулу для определения искомой величины.
Подставить известные данные в формулу и произвести вычисления.

Решение

Записываем исходные данные:

Радиус окружности, по которой движется автомобиль: R = 100 м.
Скорость автомобиля во время движения по окружности: v = 20 м/с.

Формула, определяющая зависимость центростремительного ускорения от скорости движения тела:

Подставляем известные данные в формулу и вычисляем:

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

Точка движется по окружности радиусом R с частотой обращения ν. Как нужно изменить частоту обращения, чтобы при увеличении радиуса окружности в 4 раза центростремительное ускорение точки осталось прежним?

а) увеличить в 2 раза б) уменьшить в 2 раза в) увеличить в 4 раза г) уменьшить в 4 раза

Алгоритм решения

Записать исходные данные.
Определить, что нужно найти.
Записать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты.
Преобразовать формулу зависимости центростремительного ускорения от частоты для каждого из случаев.
Приравнять правые части формул и найти искомую величину.

Решение

Запишем исходные данные:

Центростремительное ускорение определяется формулой:

Запишем формулы центростремительного ускорения для 1 и 2 случаев соответственно:

Так как центростремительное ускорение в 1 и 2 случае одинаково, приравняем правые части уравнений:

Произведем сокращения и получим:

Это значит, чтобы центростремительное ускорение осталось неизменным после увеличения радиуса окружности в 4 раза, частота должна уменьшиться вдвое. Верный ответ: «б».

pазбирался: Алиса Никитина | обсудить разбор | оценить

источники:

http://fizmat.by/kursy/kinematika/okruzhnost

Движение по окружности с постоянной по модулю скоростью

Источник

Теперь, когда мы с вами научились описывать движение тел, применим паши знания для решения практических задач. Начнем с одной из самых важных и распространенных в природе и технике задач – задачи о встрече тел. Наверняка вы неоднократно слышали о стыковках космических аппаратов, видели, как встречные поезда одновременно подъезжают к промежуточной станции, выпущенная из лука стрела попадает в цель и т. п. Все эти ситуации можно представить как движение двух точечных тел навстречу друг другу. Задача заключается в том, чтобы определить, где произойдет их встреча и когда, т. е. через какое время после начала движения тел, она состоится.

Считается, что два тела встретились, если в некоторый момент времени их положения в пространстве совпали. Иначе говоря, в этот момент времени их координаты в какой-либо системе отсчета сравнялись. Поэтому для решения задачи нам понадобится ввести систему отсчета, в которой необходимо будет описать движение этих тел (в графическом или аналитическом виде). Только таким образом мы сможем грамотно решить данную задачу.

Рассмотрим простой пример. Пусть по прямолинейной дороге навстречу друг другу одновременно начинают двигаться пешеход и велосипедист. Расстояние между ними в момент начала движения составляет l = 20 м. При этом они движутся равномерно относительно дороги навстречу друг другу со скоростями, модули которых |v_п| = 1 м/с и |v_в| = 3 м/с соответственно. (Мы поставили знаки модуля у скоростей движущихся тел. Это связано с тем, что, пока не выбрана система отсчета. мы не можем сказать, у кого из них значение скорости будет положительным, а у кого – отрицательным. Другими словами, мы не можем определить, будут увеличиваться или уменьшаться их координаты в процессе движения.)

Ответим на два вопроса. Где произойдет встреча пешехода и велосипедиста? Когда (через какое время после начала движения) она состоится?

Рассмотрим каждый шаг решения задачи.

Шаг 1. Введем систему отсчета (рис. 20). В качестве тела отсчета выберем землю, а началом отсчета – место, где растет дерево, от которого начинает свое движение пешеход. Координатную ось направим вдоль дороги в направлении движения пешехода. В качестве единицы длины выберем 1 м. Будем считать пешехода и велосипедиста точечными телами. Координата каждого из тел будет численно равна расстоянию от дерева до этого тела в заданный момент времени. Часы (секундомер) включим в тот момент, когда начинается движение.

Шаг 2. Определим значение координа пешехода и велосипедиста в момент включения секундомера. Ясно, что начальная координата пешехода xп0 (читается «икс пэ нулевое») равна 0, а велосипедиста xв0 = 20 м.

Шаг 3. Найдем значения скоростей равномерного движения тел. Из рисунка видно, что в выбранной нами системе отсчета координата пешехода в процессе движения будет увеличиваться. Следовательно, значение скорости пешехода положительно: v_п = 1 м/с. Напротив, велосипедист в выбранной системе отсчета движется так, что его координата со временем уменьшается. Поэтому значение его скорости отрицательно: vв = -3 м/с.

После того как определены начальные координаты и значения скоростей движения тел, можно переходить к описанию их движения. Для этого у нас есть несколько способов. Начнем с графического.

Шаг 4 (графический). Построим систему координат, состоящую из оси времени t и оси координаты X. Отметим начальные координаты пешехода и велосипедиста (рис. 21).

Шаг 5 (графический). Теперь от точки xп0 проведем прямую линию, описывающую зависимость координаты пешехода от времени. Поскольку по условию задачи координата пешехода за каждую секунду увеличиваются на 1 м, то это будет «поднимающаяся» прямая линия, проходящая через точки с координатами (1; 1), (2; 2), (3; 3), (4;4), (5; 5) и т.д.

График зависимости от времени координаты велосипедиста – это тоже прямая, но она исходит из точки x_в0 = 20 м, расположенной на оси координаты. Координата велосипедиста со временем уменьшается на 3 м за каждую секунду. Поэтому линия, описывающая зависимость этой координаты от времени, «опускается» за каждую секунду на 3 м, т. е. эта линия проходит через точки с координатами (0; 20), (1; 17), (2; 14), (3; 11), (4; 8), (5; 5) и т. д.

Из рис. 21 следует, что прямые, описывающие зависимости координат пешехода и велосипедиста от времени, пересекаются в точке (t_встр = 5 с, x_встр = 5 м). Это означает, что через 5 секунд после начала движения координаты пешехода и велосипедиста становятся равными: x_п = x_в = x_встр = 5 м. Иначе говоря, в этот момент времени положения тел в пространстве совпадут, и, таким образом, в момент t_встр = 5 с в точке с координатой x_встр = 5 м произойдет встречи пешехода и велосипедиста.

Итоги

Встречей двух тел считают совпадение их положений в пространстве (равенство их координат в одной и той же системе отсчета) в некоторый момент времени.

При графическом способе решения задачи о встрече движущихся тел необходимо: ввести систему отсчета; определить начальные координаты и значения скоростей тел; построить графики движения тел; найти точку пересечения этих графиков.

Вопросы

Приведите примеры встречи двух тел. Что означает в кинематике, что два тела встретились?
Перечислите шаги решения задачи «встреча».

Упражнения

Определите графическим способом время и место встречи двух равномерно движущихся навстречу друг другу школьников, если в момент включения часов: а) расстояние между ними l = 30 м, а модули их скоростей |v₁| = 3 м/с, |v₂| = 3 м/с; б) расстояние между ними l = 30 м, |v₁| = 1 м/с, |v₂| = 4 м/с.
Сформулируйте условие задачи, решение которой дано на рис. 22.
Определите место встречи (город) двух равномерно движущихся поездов, которые одновременно выезжают навстречу друг другу из Москвы (|v₁| = 100 км/ч) и Санкт-Петербурга (|v₂| = 50 км/ч) (рис. 23). Расстояние между Москвой и Санкт-Петербургом – 600 км.

Источник