¿Se necesita ayuda física?

Responder:

Distancia total# = 783.dot3m #

Velocidad media #approx 16.2m // s #

Explicación:

Tres pasos están implicados en el funcionamiento del tren.

1. Comienza desde el reposo desde la estación 1 y acelera para # 10 s #.

   Distancia # s_1 # Viajé en estos 10 s.

   # s_1 = ut + 1 / 2at ^ 2 #

   Como parte del reposo, por lo tanto, # u = 0 #

   #:. s_1 = 1 / 2xx2xx10 ^ 2 #

   # s_1 = 100m #

2. Corre para la proxima # 30 s # a velocidad constante.

   Carrera a distancia # s_2 = velocidad xx tiempo # …..(1)

   Velocidad al final de la aceleración. # v = u + en #

   # v = 2xx10 = 20m // s #. Insertando valor de # v # en (1) obtenemos

   # s_2 = 20xx30 = 600m #

3. Se desacelera hasta que se detiene, es decir, desde la velocidad de # 20 m // s # a cero.

   Usando la expresión

   # v = u + en #

   encontramos tiempo # t_3 #Tomado para venir a parar.

   # 0 = 20-2.4xxt_3 #

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

   Tambien usar

   # v ^ 2-u ^ 2 = 2as #

   para averiguar la distancia # s_3 # viajó en este tiempo # t_3 #

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

# => s_3 = 400 / 4.8 = 83.dot3m #

Distancia total recorrida por el tren. # = s_1 + s_2 + s_3 #

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

Velocidad media# = "Distancia total recorrida" / "Tiempo total tomado" #

# = (783.dot3) / (10 + 30 + 8.dot3) #

#approx 16.2m // s #

Responder:

Esto es lo que tengo.

Explicación:

Una cosa interesante a notar aquí es que el metro aceleración y desaceleración son no es igual.

Esto debería decirle que se necesita menos tiempo para que el metro llegue a una parada completa de su máxima velocidad de lo que lo lleva alcanzar la velocidad máxima.

Implícitamente, esto también debería decirle que el metro acelera en un distancia más larga A la distancia que necesita para detenerse por completo.

Entonces, tu meta aquí es encontrar dos cosas.

• la desplazamiento total del metro, es decir, qué tan lejos está de su punto de partida cuando se detiene
• la Tiempo Total Necesario llegar desde su punto de partida hasta su destino.

Dado que el metro está viajando En linea recta, puedes usar distancia en lugar de desplazamiento y velocidad En lugar de velocidad.

Rompe el movimiento del metro en tres etapas.

• Del descanso a la velocidad máxima.

El metro arranca desde el reposo y se mueve con una aceleración de # "2.0 m s" ^ (- 2) # por un tiempo total de # "10 s" #. Pensar en qué aceleración medio.

Una aceleración de # "2.0 m s" ^ (- 2) # te dice que con cada segundo que pasa, la velocidad del metro aumenta en # "2.0 m s" ^ (- 1) #. Usted describe su velocidad final en términos de su velocidad inicial, # v_0 #, su aceleración, #una#, y el tiempo de movimiento, # t #, usando la ecuación

#color (azul) (v_f = v_0 + a * t) #

Bueno, si empieza desde el reposo y se mueve por # "10 s" #, se deduce que su velocidad máxima será de

#v_ "max" = sobrebrace (v_0) ^ (color (púrpura) (= 0)) + "2.0 ms" ^ color (rojo) (cancelar (color (negro) (- 2))) * 10color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s"))) = "20 ms" ^ (- 1) #

los distancia viajado para esta primera etapa será igual a

#color (azul) (d = overbrace (v_0 * t) ^ (color (púrpura) (+ 0)) + 1/2 * a * t ^ 2) #

# d_1 = 1/2 * "2,0 m" color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ (- 2)))) * * (10 ^ 2) color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ 2))) = "100 m" #

• Moviéndose a velocidad constante

Una vez que el orinal del metro llega # "20 m s" ^ (- 1) #, eso deja de acelerar y comienza a moverse a las velocidad constante.

Un pis de # "20 m s" ^ (- 1) # te dice que con cada segundo que pasa, el metro viaja una distancia de # "20 m" #. Esto significa que tienes

#color (azul) (d = v * t) #

# d_2 = "20 m" color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ (- 1)))) * 30color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s"))) = "600 m" #

• De la velocidad máxima al descanso.

Esta vez, el metro comienza a partir de la velocidad máxima y debe detenerse por completo. Puede determinar la distancia que toma para hacerlo utilizando la ecuación

#color (azul) (v_s ^ 2 = v_0 ^ 2 + 2 * a * d_3) "" #, dónde

# v_s # - su velocidad final

# v_0 # - Su velocidad en el momento en que comienza a desacelerarse, aquí igual a # v_'max "#

# d_3 # - su distancia de parada

Ahora es muy importante para entender que debes usar

#a = - "2.4 m s" ^ (- 2) #

El metro se está moviendo hacia el oeste, como lo indica el símbolo # "W" #. Para que detener, desaceleración debe estar orientado en el direccion opuesta, es decir, al este, #"MI"#.

Si toma el oeste para tomar la dirección positiva, debe tomar el este para ser el uno negativo.

Por lo tanto, la distancia de parada será

#brace (v_s) ^ (color (púrpura) (= 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" ^ color (rojo) (cancelar (color (negro) (2))) * color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ (- 2))))) / (2 * 2.4 color (rojo) (cancelar (color (negro) ("m"))) color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ (- 2))))) = "83.33 m" #

Darse cuenta de, como se predijo, la distancia de desaceleración es de hecho más corta que la distancia de aceleración.

El tiempo que tarda el metro en desacelerar será

#brace (v_f) ^ (color (púrpura) (= 0)) = v_ "max" - "2.4 m s" ^ (- 2) * t_d #

#t_d = (20color (rojo) (cancelar (color (negro) ("m"))) color (rojo) (cancelar (color (negro) ("s" ^ (- 1))))) / (2.4color) (rojo) (cancelar (color (negro) ("m"))) "s" ^ color (rojo) (cancelar (color (negro) (- 2)))) = "8.33 s" #

los distancia total cubierto por el metro es

#d_ "total" = d_1 + d_2 + d_3 #

#d_ "total" = "100 m" + "600 m" + "83.33 m" = "783.33 m" #

los Tiempo Total necesario para cubrir esta distancia

#t_ "total" = "10 s" + "30 s" = "8.33 s" = "48.33 s" #

los velocidad media del metro fue - recuerda que estoy usando la distancia en lugar de desplazamiento!

#color (azul) ("velocidad promedio" = "la distancia recorrida" / "cuánto tiempo le tomó hacerlo") #

#bar (v) = "783.33 m" / "48.33 s" = color (verde) ("16.2 ms" ^ (- 1)) #

Dejaré la respuesta redondeada a tres. sig higos.