需要物理帮助吗？

需要物理帮助吗？
Anonim

回答：

总距离#= 783.dot3m#

平凡的速度 #approx 16.2m // s#

说明：

列车运行涉及三个步骤。

  1. 从站1开始休息，并加速 #10 s#.

    距离 #S_1# 走了这10秒。

    #S_1 = UT + 1/2原子^ 2#

    因此，从休息开始， #U = 0#

    #:. S_1 = 1 / 2xx2xx10 ^ 2#

    #S_1 =百米#

  2. 运行下一步 #30 s# 以恒定的速度。

    距离跑 #s_2 =速度xx时间# …..(1)

    加速结束时的速度 #V = U +在#

    #V = 2xx10 =20米//小号#。插入值 ·V# 在（1）中，我们获得

    #S_2 = 20xx30 =600米#

  3. 减速直至停止， 即 ，从速度 #20 m // s# 为零。

    使用表达式

    #V = U +在#

    我们找时间 #t_3#采取停止。

    #0 = 20-2.4xxt_3#

    #=> t_3 = 20 / 2.4 = 8.dot3s#

    也用

    ·V ^ 2-U ^ 2 = 2AS#

    找出距离 ##S_3 在这个时间旅行 #T_3#

#0 ^ 2-20 ^ 2 = 2XX-2.4xxs_3#

#=> S_3 = 400 / 4.8 = 83.dot3m#

火车行驶的总距离 #= S_1 + S_2 + S_3#

#= 100 + 600 + 83.dot3 = 783.dot3m#

平均速度#=“总行驶距离”/“总时间”#

#=（783.dot3）/（10 + 30 + 8.dot3）#

#approx 16.2m // s#

回答：

这就是我得到的。

说明：

这里有一件有趣的事情是地铁的 促进 和 减速 是 不平等.

这应该告诉你它需要 更短的时间 让地铁完全停下来 最大速度 比它需要的 达到最大速度.

隐含地，这也应该告诉你地铁加速了 更长的距离 比它需要完全停止的距离。

所以，你的目标是找到两件事

  • 该 总排水量 地铁的距离，即它停止时的起点距离
  • 该 总时间 需要从起点到达目的地

因为地铁正在旅行 在一条直线上 ， 您可以使用 距离 而不是位移和 速度 而不是速度。

在三个阶段打破地铁的运动

  • 从休息到最高速度

地铁从休息开始，并以加速度移动 #“2.0 m s”^（ - 2）# 总时间 #“10 s”#。想想看什么 促进 手段。

加速度 #“2.0 m s”^（ - 2）# 告诉你，用 每过一秒，地铁的速度增加了 #“2.0 m s”^（ - 1）#。你用它的初始速度描述它的最终速度， #V_0#，它的加速度， #一个#和动作的时间， #T#，使用等式

#color（蓝色）（v_f = v_0 + a * t）#

好吧，如果它从休息开始并移动 #“10 s”#因此，它的最高速度将是

#v_“max”= overbrace（v_0）^（颜色（紫色）（= 0））+“2.0 ms”^颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（ - 2）））* 10color（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”）））=“20毫秒”^（ - 1）#

该 距离 第一阶段旅行将等于

#color（蓝色）（d = overbrace（v_0 * t）^（颜色（紫色）（+ 0））+ 1/2 * a * t ^ 2）#

#d_1 = 1/2 *“2.0 m”颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”^（ - 2））））*（10 ^ 2）颜色（红色）（取消（颜色（黑色） ）（“s”^ 2）））=“100 m”#

  • 以恒定速度移动

一旦地铁的豌豆到达 #“20 m s”^（ - 1）#，它 停止加速 并开始移动 恒定速度.

一个人的傻瓜 #“20 m s”^（ - 1）# 告诉你，用 每过一秒，地铁旅行的距离 #“20米”#。这意味着你有

#color（蓝色）（d = v * t）#

#d_2 =“20米”颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”^（ - 1））））* 30color（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”）））= “600米”#

  • 从最高速度到休息

这次，地铁从最高速度开始，必须完全停止。您可以使用公式确定它所需的距离

#color（蓝色）（v_s ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2 * a * d_3）“”#，哪里

#V_S# - 它的最终速度

#V_0# - 它开始减速时的速度，这里等于 #v_'max“#

#D_3# - 它的停止距离

现在它是 很重要 了解你必须使用

#a = - “2.4 m s”^（ - 2）#

地铁向西移动，如符号所示 # “W”#。为了它 停, 减速 必须以…为导向 相反的方向，即东， # “E”#.

如果你向西走是积极的方向，你必须把东方带到 消极的.

所以，停车距离将是

#overbrace（v_s）^（color（purple）（= 0））= v_“max”^ 2 - 2 *“2.4 m s”^（ - 2）* S#

#d_3 = v_“max”^ 2 /（2 *“2.4 m s”^（ - 2））#

#d_3 =（20 ^ 2“m”^颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（2）））*颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”^（ - 2））） ））/（2 * 2.4颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“m”）））颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”^（ - 2））））））= “83.33米”#

请注意， 如预测 ，减速距离确实如此 短 比加速距离。

地铁减速所需的时间将是

#overbrace（v_f）^（color（purple）（= 0））= v_“max” - “2.4 m s”^（ - 2）* t_d#

#t_d =（20color（红色）（取消（颜色（黑色）（“m”）））颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“s”^（ - 1）））））/（2.4颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（“m”）））“s”^颜色（红色）（取消（颜色（黑色）（ - 2））））=“8.33 s”#

该 总距离 地铁所覆盖的是

#d_“total”= d_1 + d_2 + d_3#

#d_“total”=“100 m”+“600 m”+“83.33 m”=“783.33 m”#

该 总时间 需要覆盖这个距离

#t_“total”=“10 s”+“30 s”=“8.33 s”=“48.33 s”#

该 平均速度 地铁是 - 记得我用的是距离而不是 移位!

#color（蓝色）（“平均速度”=“你旅行的距离”/“你花了多长时间”）#

#bar（v）=“783.33 m”/“48.33 s”=颜色（绿色）（“16.2 ms”^（ - 1））#

我将答案四舍五入 sig figs.

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