Кем была изобретена первая паровая машина?

Первая паровая машина была изобретена Джеймсом Уаттом.

Дано:
S (За 4-ую секунду)=7 м.
Или S(4)-S(3)=7 м.
S=?

Решение:
Движение равноускоренное, из состояния покоя:
S=V0*t+\frac{a*t^2}{2};\\ V0=0;\\ S=\frac{a*t^2}{2};\\
Теперь распишем, согласно этой формуле выражение S(4)-S(3);
S(4)-S(3)=7;\\ \frac{at4^2}{2}-\frac{a*t3^2}{2}=7;\\ t4=4;t3=3;\\ \frac{a}{2}*(16-9)=7;\\ 7a=14;\\ a=2;
Получили, что ускорение a=2 м/с^2.
Теперь не составляет труда применить эту формулу еще раз и найти путь пройденный поездом за 10 секунд:
S=\frac{a*t10^2}{2};\\ t10=10;\\ S=\frac{2*100}{2}=100.
Получили, что за первые 10 секунд поезд расстояние в 100 м.
ответ: S=100 м.

Объяснение:

Рассмотрим сначала простейший вариант : шарик бросают под уклон плоскости с нулевой высоты под углом α к горизонту.

Координаты шарика изменяются так:

x(t) = x0 + V0·t·cos(α)

y(t) = y0 + V0·t·sin(α) - g·t2/2

где x0 = 0 и y0 = 0 - начальные координаты, а α - угол бросания.

Боковая проекция плоскости - это обычная прямая с классическим уравнением y = k·x + b . В нашем случае угловой коэффициент

k = -tg(φ) = -tg(30°) = -1 / √3 = -0,577 , а b=0 .

Главный аргумент у нас t (а не x), приведём уравнение прямой к аргументу t :

yп(t) = k·x(t) = k·V0·t·cos(α)

Согласно Условию в момент t2 шарик коснётся плоскости, значит :

V0·t2·sin(α) - g·t22/2 = yп(t2)

Решим уравнение V0·t2·sin(α) - g·t22/2 = k·V0·t2·cos(α) относительно α:

2 корня : α1 = 1,6 рад и α2 = 0,491 рад.

Первый корень соответствует углу бросания 92° и x=-0,03 - то есть бросание вверх-назад, что не соответствует выбранному варианту "шарик бросают под уклон плоскости".

Второй корень α2 = 28° даёт нам координаты удара x2 = x(t2) = 0,71 м, y2 = y(t2) = -0,41 м.

Искомое расстояние от точки бросания находим как гипотенузу : L = √(x22 + y22) = 0,82 м.

Можно усложнить задачу и задать какую-нибудь начальную высоту бросания y0 > 0.

При y0 = 1 м (рост мальчика) α = -0,76 рад = -43°. То есть: в этом случае бросаем под углом вниз (а не вверх), иначе полёт будет дольше, чем заданное t2 !

x2 = x(t2) = 0,58 м, y2 = y(t2) = -0,36 м, L = √(x22 + y22) = 0,67 м.

ответ : при бросании с нулевой высоты L = 0,82 м, при бросании с высоты 1м L = 0,67 м.