Тема . Механика. Кинематика

.03 Неравномерное движение

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела механика. кинематика
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#28584

Тело движется вдоль оси x  из точки с координатой x(x > 0)  . Проекция скорости тела на ось x  зависит от его координаты x  по закону vx = cx  , где c > 0  известная постоянная. Через какое время тело окажется в точке с координатой 2x  ?

Источники: Росатом, 2020, 9

Показать ответ и решение

Движение тела не является ни равномерным, ни равноускоренным. Поэтому готовых соотношений для нахождения времени его попадания в те или иные точки нет. Поэтому будем вычислять время, исходя из определения скорости. Для этого мысленно разобьем траекторию на элементы Δx
   1  , Δx
   2  , Δx
   3  , ...  – настолько малые, что скорость на каждом из них можно считать постоянной. Тогда время прохождения n  -го элемента Δxn  равно

      Δxn    1
Δtn = v(x--) = cxn Δxn
        n

где v(xn)  – скорость тела в какой-то точке внутри n  -го элемента. Поэтому время прохождения участка траектории, лежащего от координаты x  до координаты 2x  определяется суммой времен прохождения всех малых элементов, на которые можно разделить этот участок траектории

                        1
t = Δt1 + Δt2 + Δt3 + ...= c(x1Δx1 + x2Δx2 + x3Δx3...) (∗)

Сумму в скобках приходится вычислять при вычислении работы силы упругости. И вычисляется она графически. Для ее вычисления нужно построить график зависимости y = x  . Тогда сумма (*) равна площади под графиком y(x)  между вертикальными прямыми x  и 2x  (показаны на рисунке пунктиром).

PIC

Эта фигура представляет собой трапецию с высотой x  и основаниями x  и 2x  . Находя площадь этой трапеции, получим

     2
t = 3x
    2c

(Официальное решение Росатом)

Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Правильная идея и обоснование решения – вычисление площади под графиком функции 1∕v(x)

2

Правильно построен график этой функции

2

Правильно выбраны границы суммирования

3

Правильный ответ

3

Максимальный балл

10

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!