Дано:
S = 25 километров = 25000 метров - полный пройденный путь поездом;
t = 35 минут = 2100 секунд - полное время пути;
S1 = 10 километров = 10000 метров - протяженность первого участка пути;
t1 = 18 минут = 1080 секунд - время, за которое поезд проехал первый участок пути;
S2 = 10 километров = 10000 метров - протяженность второго участка пути;
t2 = 12 минут = 720 секунд - время, за которое поезд проехал второй участок пути;
S3 = 5 километров = 5000 метров - протяженность третьего участка пути;
t3 = 5 минут = 300 секунд - время, за которое поезд проехал третий участок пути.
Требуется определить средние скорости на участкам пути v1, v2, v3 и среднюю скорость на всем пути vср.
v1 = S1 / t1 = 10000 / 1080 = 9,3 м/с.
v2 = S2 / t2 = 10000 / 720 = 13,9 м/с.
v3 = S3 / t3 = 5000 / 300 = 16,7 м/с.
vср = S / t = 25000 / 2100 = 11,9 м/с.
ответ: на первом участке пути средняя скорость равна 9,3 м/с, на втором участке - 13,9 м/с, на третьем участке - 16,7 м/с. На всем пути средняя скорость равна 11,9 м/с.
Начальный импульс конькобежца Мч·Vч равен импульсу камня Мк·Vк, т.е.
Мч·Vч = Мк·Vк = 2·15 = 30кг·м/с.
По 2-му закону Ньютона: Мк·a = F. В нашем случае F = -Fтр, т.к. сила Fтр действует в направлении, противоположном движению:
Мч·a = -Fтр.
Сила постоянна, следовательно, движение равнозамедленное. Для такого движения имеем:
Мч·(V - Vч) = -Fтр·t
Поскольку в конце движения конькобежец остановился, то V = 0, и
-Мч·Vч = -Fтр·t, откуда время движения
t = Мч·Vч:Fтр = 30:12 = 2,5(c).
При равнозамедленном движении длина пути вычисляется как
S = 0.5at² + Vч·t, где а = -Fтр/Мч
Умножим это выражение на Мч
S·Мч = 0.5·(-Fтр/Мч)·Мч·t² + Vч·Мч·t
S = 0,625м
0,625 Мч = -0,5·12·2,5² + 30·2,5
0,625Мч = 37,5
Мч =37,5:0,625 = 60(кг)
