Как найти расстояние при равноускоренном движении?

s = a*t^2/2 + vнач*t + sнач

 

вот примерно такая формула

 

a - ускорение равноускоренного движения, t - время

vнач - начальная скорость, 

sнач - начальное расстояние

 

чаще в требуется сначала найти время, а потом по такой формуле расстояние

p.s. часто формулу используют так (a*t^2)/2, когда сначала в нулевой временной точке тело покоилось с нулевой скоростью в начале координат

 

 

по прямой формуле

-начальное положение тела

-перемещение

-начальная скорость

-время

-ускорение

Із повсякденного життя ви добре знаєте: тіло швидше змінить швидкість свого руху (набуде більшого прискорення), якщо на нього подіяти з більшою силою. Досліди свідчать: у скільки разів збільшується сила, у стільки ж разів збільшується прискорення, якого набуває тіло в результаті дії цієї сили. Тобто прискорення руху тіла прямо пропорційне силі, прикладеній до цього тіла:

a ~ F.

Якщо однаковою силою подіяти на тіла різної маси, то прискорення тіл будуть різними: чим більшою є маса тіла, тим меншим буде його прискорення. Наприклад, якщо до тенісного м’яча та до кулі для боулінгу прикласти однакову силу, то швидкість руху кулі зміниться менше (або знадобиться більше часу, щоб швидкість руху кулі змінити так само, як і м’яча). Тобто прискорення, набуте тілом унаслідок дії сили, обернено пропорційне масі цього тіла:

Зв’язок між силою, що діє на тіло, масою тіла та прискоренням, якого набуває тіло внаслідок дії цієї сили, встановлює другий закон ньютона:

Прискорення, якого набуває тіло внаслідок дії сили, прямо пропорційне цій силі та обернено пропорційне масі тіла

(a=2\) м/с2, \(\tau=5\) с, \(t-?\)

Решение задачи:

Схема к решению задачиАэростат вместе с предметом начинает движение с поверхности земли. Хотя это и не написано в условии, но подразумевается, что это так.

Через время \(\tau\) они, благодаря ускорению \(a\), достигнут какой-то высоты \(h\). Это ускорение создают какие-то силы, например, сила Архимеда, сила тяжести и т.д, в данном случае они не важны, поскольку это задача на кинематику, а не динамику. Её (высоту) легко определить по следующей формуле:

\[h = \frac{{a{{\tau}^2}}}{2}\;\;\;\;(1)\]

Но если аэростат двигался равноускоренно, значит через \(\tau\) и у аэростата, и у предмета будет какая-то скорость \(\upsilon _0\), которая сохранится у тела и по величине, и по направлению после выпадения из аэростата. Найдем \(\upsilon _0\) таким образом.

\[{\upsilon _0} = a\tau\;\;\;\;(2)\]

Начальная скорость предмета – это и есть скорость аэростата в момент выпадения предмета. Но на его ускорение (после падения) никак не повлияет ускорение аэростата. Ускорение создается только силами, действующими на тело, а они разные для аэростата и предмета.

Если записать уравнение движения предмета, то оно будет выглядеть следующим образом:

\[oy:y = h + {\upsilon _0}t – \frac{{g{t^2}}}{2}\;\;\;\;(3)\]

Знак “плюс” перед слагаемым \({\upsilon _0}t\) показывает, что скорость в момент выпадения камня сонаправлена с осью \(y\), знак “минус” перед \(\frac{{g{t^2}}}{2}\) – то, что ускорение противонаправлено введенной оси.

Когда предмет долетит до земли через время \(t\), то его координата \(y\) станет равна нулю, поэтому приравняем уравнение (3) к нулю:

\[h + {\upsilon _0}t – \frac{{g{t^2}}}{2} = 0\]

Подставим в полученное выражение формулы для \(h\) (см. формулу (1)) и \(\upsilon_0\) (см. формулу (2)):

\[\frac{{a{{\tau}^2}}}{2} + a{\tau}{t} – \frac{{g{t^2}}}{2} = 0\]

Умножим обе части полученного уравнения на (-1):

\[\frac{{g{t^2}}}{2} – a\tau t – \frac{{a{\tau ^2}}}{2} = 0\]

Решим это квадратное уравнение, заменив буквенные обозначения численными данными из условия. Это действие не повлияет на ответ, поскольку все исходные данные даны в системе СИ, поэтому и ответ мы получим в ней же.

\[5t^2 – 10t – 25 = 0\]

\[t^2 – 2t – 5 = 0\]

Определим дискриминант квадратного уравнения \(D\).

\[D = 4 + 4 \cdot 5 = 24\]

\[t = \frac{{2 \pm \sqrt {24} }}{2} = 1 \pm \sqrt 6 \]

\[\left[ \begin{gathered}

t = 3,45 \; с \hfill \\

t = – 1,45 \; с \hfill \\

\end{gathered} \right.\]

Отбрасываем отрицательный корень и получаем ответ к задаче.

ответ: 3,45 с.