Домашние задания: Физика

Задача по Физике

Нужно решить задачу по физике
Начальная скорость V = 0.
a — ускорение.
Весь путь S = 16 L.
Для тоннеля L1 = L: (a*(t1)^2)/2 = L ==> а*19^2 = 2L ==> a = 2L/361.
Для всего пути, обозначив искомое время движения на открытом участке t3 = x:
S = 0,5*а*(t1+x+t2)^2 = 0.5*(2L/361)*(19+x+38)^2 = 16L ==> {{ сокращаем L }} ==> (1/361)*(57+x)^2 = 16 ==> {его корни: x1 = 19, x2 = –133}.
Итак, t3 = x1 = 19 c. ✔️✔️✔️✔️✔️✔️

Правда, с этим ответом выходит неувязка: путь, (включая длину первого тоннеля) пройденный за это время поездом:
S(1,2) = 0,5*a*(t2+t3)^2 = 0.5*(2L/361)*38^2 = 4L.
Т. е., длина открытого участка L2 = 4L – L = 3L (а не 7L).
А весь путь S(1,2,3) = 0,5*a*(t2+t3+t2)^2 = 0.5*(2L/361)*76^2 = 16L.
Значит, L3 = 12L (a не 8L).

Попробуем решить с начальной скоростью:
Начальная скорость V.
a — ускорение.
Весь путь S = 16 L.
Для тоннеля L1 = L: V*19 + (a*(19)^2)/2 = L.
Для L(1,2) = 8L: V*(19+t3) + 0.5*a*(19+t3)^2 = 8L.
Для L(1,2,3): V*(19+t3+38)+0.5*a*(57+t3)^2 = 16L.
Перепишем так: L = 1; t3 = x.
V*19 + (a*(19)^2)/2 = 1 (*)
V*(19+x) + 0.5*a*(19+x)^2 = 8. (**)
V*(19+х+38)+0.5*a*(57+х) ^2 = 16. (***)
Из (*): а = (1–19V)/(180.5). Вставляем в (**) и (***):
V = (8 – 0,5*(19+x)^2*(1–19V)/(180.5))/(19+x) (4*)
V = (16 – 0.5*(57+х) ^2*(1–19V)/(180.5))/(57+x).
Приравняв правые части, сократив на (1 –19V), получаем уравнение для х:
(8 – 0.5*(19+x)^2/(180.5))/(19+x) = (16 – 0.5*(57+х) ^2/(180.5))/(57+x). Его положительный корень t3 = 50,3 c.
Итак: t3 = 50,3 c. ✔️✔️✔️✔️✔️
Из (4*): V = (8 – 0,5*(19+50.3)^2*(1–19V)/(180.5))/(19+50.3), откуда V = 0.0289 (в единицах L).
a = (1-19*0.0289)/180.5 = 0.00249.

Привожу график для второго случая. Видно, что тоже не очень точно, но ближе к условию
Рита Розанова
Рита Розанова
57 820
Лучший ответ