Тема . Механика. Кинематика

.04 Относительность движения

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#107016

Две материальные точки движутся по одной прямой навстречу друг другу. В момент времени t = 0  скорости материальных точек V1 = 12 м/c  и V2 = 8 м/c  . В процессе сближения ускорения материальных точек a  = 1,5 м/c2
 1  и a = 0,5 м/c2
 2  постоянны и направлены противоположно соответствующим начальным скоростям.
1. При каком наименьшем начальном расстоянии L  между точками не произойдет столкновение точек в процессе движения?
2. Найдите показание T  часов в тот момент, когда расстояние между точками будет наименьшим, если при t = 0  расстояние между точками было равно L  .
3. Найдите длину S1  пути, пройденного первой материальной точкой к моменту времени T  , когда расстояние между точками будет наименьшим.

(«Физтех», 2025, 10)

Источники: Физтех, 2025, 10

Показать ответ и решение

1. Перейдем в систему отсчета, связанную с первой материальной точкой, тогда относительная скорость и относительное ускорение второй в этой системе отсчета:

⃗Uотн = ⃗V2 − ⃗V1

⃗aотн = ⃗a2 − ⃗a1

При этом относительная скорость и относительное ускорение направлены противоположно друг другу. Скорости и ускорения двух точек также направлены противоположно друг другу, поэтому модули относительной скорости и относительного ускорения при проецировании:

Uотн = V1 + V2

a   = a + a
 отн    1   2

При равнозамедленном движении длина пути до остановки:

                   2
L = U-2отн-= -(V1-+-V2) = 100 м
    2aотн  2 (a1 + a2)

2. Расстояние будет наименьшим в момент остановки второй точки в системе отсчета первой точки, в этот момент относительная скорость второго тела равна нулю:

0 = Uотн − aотнT

    U      (V + V )    12+ 8
T = --отн = --1---2-=  --------= 10 с
    aотн   (a1 + a2)  1,5+ 0,5

3. Первая материальная точка остановится в момент времени:

     V1   12-
t1 = a1 = 1,5 = 8 с

К этому моменту перемещение точки:

    V 2    122
S = --1 = ------= 48 м
    2a1   2⋅1,5

Модуль перемещения точки за следующие две секунды до момента, когда расстояние между точками минимально:

 ′   a1(T − t1)2
S =  ----2-----= 3 м

Итоговый путь складывается из модулей этих двух перемещений:

      2            2
S1 = V1-+ a1(T-−-t1)-= 48 + 3 = 51 м
     2a1       2
Ответ:

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!