Для того чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать формулу для равноускоренного движения: v = at, где v - скорость, a - ускорение и t - время.
Первым шагом, необходимо посчитать разницу в скорости для каждого измерения:
Δv = v - v₀,
где v₀ - начальная скорость, которая была в начале движения. Так как в таблице нет данных о начальной скорости, будем считать, что она равна 0 м/с.
Δv = v - 0 = v.
Теперь, чтобы найти ускорение a, нужно воспользоваться формулой ускорения для равноускоренного движения: a = Δv / t.
Для каждого измерения времени t и соответствующей скорости v, найдем разницу в скорости Δv и разделим ее на время t:
Для t = 0.1 с: Δv = 0.1 мс - 0 мс = 0.1 мс, а = Δv / t = 0.1 мс / 0.1 с = 1 мс².
Для t = 0.2 с: Δv = 0.2 мс - 0 мс = 0.2 мс, а = Δv / t = 0.2 мс / 0.2 с = 1 мс².
Для t = 0.3 с: Δv = 0.3 мс - 0 мс = 0.3 мс, а = Δv / t = 0.3 мс / 0.3 с = 1 мс².
Для t = 0.4 с: Δv = 0.4 мс - 0 мс = 0.4 мс, а = Δv / t = 0.4 мс / 0.4 с = 1 мс².
Для t = 0.5 с: Δv = 0.5 мс - 0 мс = 0.5 мс, а = Δv / t = 0.5 мс / 0.5 с = 1 мс².
Для t = 0.6 с: Δv = 0.6 мс - 0 мс = 0.6 мс, а = Δv / t = 0.6 мс / 0.6 с = 1 мс².
Таким образом, ускорение движения велосипедиста равно a = 1 мс².
Далее, чтобы найти результирующую силу Fрез, воспользуемся вторым законом Ньютона: Fрез = m * a,
где m - масса тела, равная 101 кг (сумма массы велосипедиста и велосипеда).
Fрез = 101 кг * 1 мс² = 101 Н (Ньютон).
Ответ:
а) Ускорение движения велосипедиста a = 1 мс².
б) Результирующая сила, действующая на велосипед Fрез = 101 Н.
Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать тригонометрические соотношения и законы движения.
Изначально, давайте разложим начальную скорость тела на составляющие. Пусть V₀ будет начальная скорость тела, V₀ₓ - горизонтальная составляющая скорости, V₀ᵧ - вертикальная составляющая скорости.
Теперь мы знаем, что начальная вертикальная составляющая скорости равна 17.32 м/с, падение свободно тела под действием гравитации равно 9.8 м/с² и мы хотим найти время, через которое тело будет двигаться под углом 45° к горизонту.
Для нахождения времени, у нас есть два исходных условия:
1. Тело будет двигаться под углом 45°, поэтому горизонтальная составляющая скорости будет равна вертикальной составляющей скорости (V₀ₓ = V₀ᵧ).
2. Время полета в вертикальном направлении будет в два раза больше, чем время полета в горизонтальном направлении.
Теперь давайте найдем время полета в горизонтальном и вертикальном направлениях:
Вертикальное направление:
Выберем ось y вверх, тогда ускорение свободного падения будет равно -9.8 м/с².
Для этого нам понадобится уравнение связи для вертикальной составляющей скорости:
Vᵧ = V₀ᵧ + at,
где V₀ᵧ - начальная вертикальная составляющая скорости, a - ускорение и t - время.
Вертикальная составляющая скорости в конечный момент времени равна нулю:
0 = V₀ᵧ + (-9.8 м/с²) * t.
Отсюда получаем:
9.8 м/с² * t = V₀ᵧ,
t = V₀ᵧ / 9.8 м/с²,
t = 17.32 м/с / 9.8 м/с²,
t ≈ 1.77 с.
Теперь мы знаем, что время полета в вертикальном направлении составляет приблизительно 1.77 секунды.
Горизонтальное направление:
Находим время полета в горизонтальном направлении, используя уравнение:
Vₓ = V₀ₓ + at,
где Vₓ - горизонтальная составляющая скорости.
В данном случае горизонтальная составляющая скорости не изменяется, поэтому ускорение равно нулю:
Vₓ = V₀ₓ + 0 * t,
Vₓ = V₀ₓ.
Таким образом, время полета в горизонтальном направлении будет равно 0. Время полета в горизонтальном направлении равно времени полета в вертикальном направлении.
С учетом этого мы можем сказать, что время полета тела под углом 45° к горизонту составляет приблизительно 1.77 секунды.
