Поезд, подходя к станции, затормозил и остановился через 5 мин. от момента торможения до остановки он расстояние 2 км. определить скорость поезда в начале торможения и ускорения

Если материальная точка M движется по окружности, то рассматривается угловая скорость и линейная скорость. Определение линейной скорости: линейная скорость - это производная от пройденного пути по времени.

Формула линейной скорости:

v = ds/dt

где s - путь, пройденный материальной точкой М по дуге окружности, начиная от точки X:

Путь s можно выразить через радиус окружности и его угол поворота:

s = rφ

Подставим это значение пути s в формулу линейной скорости:

v = ds/dt = d(rφ)/dt = r * dφ/dt

радиус окружности r является константой, поэтому мы вынесли его за знак производной.

Производная dφ/dt - это угловая скорость:

ω = dφ/dt

Учитывая это, получаем формулу линейной скорости при движении по окружности:

v = ωr

Відповідь:

V0 = 0 м/с.

t = 4 с.

g = 9,8 м/с^2.

h - ?

V - ?

Для равноускоренного движения из состояния покоя справедлива формула: h = g *t^2/2.

h = 9,8 м/с^ *(4 с)^2/2 = 78,4 м.

Скорость тела перед ударом найдем из закона сохранения полной механической энергии. В момент удара вся потенциальная энергия переходит в кинетическую: Еп = Ек.

Потенциальная энергия определяется формулой: Еп = m *g *h.

Кинетическая энергия определяется формулой: Ек = m *V^2/2.

m *g *h = m *V^2/2.

V = √(2 *g *h).

V = √(2 *9,8 м/с^2 *78,4 м) = 39,2 м/с.

ответ: тело падает с высоты h = 78,4 м и в момент удара имеет скорость V =39,2 м/с.