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#28590

Симба после долгого изучения геометрической оптики решил прогуляться по полю. Но вот незадача, он сейчас находится в точке A  и в скором времени ему надо оказаться у своей машины (точка B  ), чтобы ее не забрал эвакуатор. По хорошей дороге (участок BC  ) он может бежать со скоростью 20 м/ с  (кот у АВ сейчас находится на спортивном питании). А в поле скорость Симбы снижена до 12 м/ с  . За какое минимальное время τ  он сможет оказаться возле своей машины (точка B  )? На каком расстоянии от точки B  (A ′B  ) ему лучше всего выбежать на дорогу? S = 1 км  , L = 3 км  .

PIC

Показать ответ и решение

Пусть скорости Симбы по полю и по хорошей дороге равны v1   и v2   сответственно, а Симба выбегает на хорошую дорогу на расстоянии x  от точки C  , тогда    ′
AA равно

       √--------
AA ′ =  S2 +  x2,

а время движения по этому участку

        ′   √ --2---2-
t1 = AA-- = --S--+-x--.
      v1        v1

Тогда A ′B  равен L − x  , а время движения по нему

     A′B--  L-−-x-
t2 =   v2 =    v2  .

Общее время движения

             √S2--+-x2-   L − x
τ = t1 + t2 =----------+  ------,
                 v1         v2

для нахождения минимума найдем производную по x  и приравняем к нулю

1-----2x-----   1-        v2     √--2----2
v12√S2--+-x2-−  v2 = 0 ⇔  v1x =   S  +  x .

Так как скорости Симбы и величина x  положительны, то мы можем возвести в квадрат обе части

v22- 2    2    2    25x2-   2     2    16-2     2        3S-
v2x  =  S  + x  ⇒   9   − x  = S  ⇒   9 x  = S  ⇒  x =  4  =  0,75 км.
 1

Тогда

     ∘ ------
       25S2-        3S-              3S-
        16     L −  4     5S    L −   4
τ =  --v-----+ ---v----=  4v--+ ---v----
        1          2        1       2

Подставляя числа из условия

τ =  ---5 ⋅ 1-к-м- + 3-км-−-0,-75-км-≈  0,11805 ч ≈ 216, 6 с
     4 ⋅ 43,2 км/ ч      72 км/ ч

Расстояние A ′B  равно

  ′
A B  = L − x =  3 км − 0,75 к м = 2,25 км
Ответ:
Критерии оценки

Критерии оценивания выполнения задачи

Баллы

Найдено расстояние   ′
AA

2

Найдено время движения на участке    ′
AA

2

Распиано расстояние A ′B  и время движения по нему

2

Найдено общее время движения

2

Представлен правильный ответ

2

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!