Тема . Механика. Кинематика

.07 Равноускоренное движение. Векторный подход - Красота

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#26748

Пассажирский поезд длиной l  стоял на первом пути. В последнем вагоне сидел Дядя Фёдор (герой книги Э. Успенского «Каникулы в Простоквашино») и ожидал письмо, которое ему должен был передать Шарик от кота Матроскина. В тот момент, когда поезд тронулся, на привокзальной площади, как раз напротив первого вагона, появился Шарик (рис.). Он определил, что расстояние до последнего вагона равно L  . С какой минимальной скоростью v0  должен бежать пёс, чтобы передать письмо, если поезд движется с постоянным ускорением a  ?

(Всеросс., 2007, финал, 9)

PIC

Источники: Всеросс., 2007, финал, 9

Показать ответ и решение

PIC

Пусть встреча Шарика с последним вагоном произошла в точке D  (рис.).Треугольники
АВС и ABD - прямоугольные. Тогда, используя теорему Пифагора, можно записать: AB2 = AC2 − CB2  = AD2 − DB2  , что эквивалентно  2   2    22   1  2    2
L  − l = v0t − (2at − l)  , откуда квадарат начальной скорости  2   L2  1 2 2
v0 = t2-+ 4a t − al  . Для того чтобы скорость v0  была минимальной, необходимо, чтобы сумма  2
Lt2 + 14a2t2  принимала минимальное значение. Используем неравенство о средних:

  2   2 2   ∘ -------
L--+ a-t-≥ 2   L2a2t2= La
 t2     4       t2 4

откуда     ∘ -------
v0 =  a(L− l)  . Обратим внимание на то, что минимальная скорость достигается при условии

L2-  a2t2-
t2 =  4

откуда L = a2t2-  . Тогда DC  = CA  = L  , значит ACD  - равнобедренный, а

      BD      L− l
tgα = AB--= √--2---2
              L − l

Получили, что Шарику следует бежать под углом

        --L-−-l-
α = arctg√ L2 − l2

к AB со скоростью ∘ -------
  a(L − l)  .

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!