Человек начинает подниматься по движущемуся вверх эскалатору

Человек начинает подниматься по движущемуся вверх эскалатору

111 . Тело, двигаясь прямолинейно с ускорением 5 м/с 2 , достигло скорости 30 м/с, а затем двигаясь равнозамедленно, остановилось через 10 с. Определить путь, пройденный телом за все время движения. Начальную скорость принять равной нулю. решение

112 . По наклонной доске пустили катиться снизу вверх шарик. На расстоянии l = 30 см от нижнего конца доски шарик побывал дважды: через t 1 = 1 c и через t 2 = 2 c после начала движения. Определить начальную скорость шарика и ускорение движения шарика, считая его постоянным. решение

113 . Автомобиль, находясь на расстоянии 50 м от светофора и имея в этот момент скорость 36 км/ч, начал тормозить. Определить положение автомобиля относительно светофора через 4 с от начала торможения, если он двигался с ускорением 2 м/с 2 . решение

114 . Тело движется равноускоренно по оси Х. В точке с координатой х2 = 2 м оно имеет скорость v 2 = 2 м/с, а в точке x 3 = 3 м имеет скорость v 3 = 3 м/с. Было ли это тело в точке с координатой x 1 = 1 м? решение

115. Автомобиль, двигаясь ускоренно, прошел два одинаковых смежных участка пути по 100 м каждый за 5 и 3,5 с. Определить ускорение и среднюю скорость автомобиля на каждом участке пути и на двух участках вместе. решение

116 . Машина должна перевезти груз в кратчайший срок с одного места на другое находящееся на расстоянии L . Она может ускорять или замедлять свое движение только с одинаковым по величине и постоянным ускорением а, переходя затем в равномерное движение или останавливаясь. Какой наибольшей скорости должна достичь машина, чтобы выполнить требование? решение

117 . От движущегося поезда отцепляют последний вагон, при этом скорость поезда не изменяется. Сравните пути пройденные поездом и вагоном до остановки вагона. Ускорение вагона считать постоянным. решение

118 . На клин, плоскость которого составляет угол a с горизонтом, положили тело Т. Какое ускорение a надо сообщить клину в горизонтальном направлении, чтобы «выбить» его из-под тела (т. е. тело Т должно падать свободно). решение

119 . Человек начинает подниматься по движущемуся вверх эскалатору метро с ускорением 0,2 м/с 2 . добежав до середины эскалатора, он поворачивает и начинает спускаться вниз с тем же ускорением. Сколько времени человек находился на эскалаторе, если длина эскалатора 105 м, скорость движения эскалатора 2 м/с. решение

120 . На рисунке изображена траектория движения электрона, который дрейфует вдоль плоскости раздела областей с различными магнитными полями. Его траектория состоит из чередующихся полуокружностей радиуса R и r . Скорость электрона постоянна по модулю и равна v . Найдите среднюю скорость электрона за большой промежуток времени. решение

предыдущая десятка следующая десятка >>>

Смотрите новый сайт В. Грабцевича по физике, а также шутки про школу.

Человек начинает подниматься по движущемуся вверх эскалатору метро с ускорением а = 0,21 м/с 2 . Добежав до середины эскалатора, он останавливается, поворачивает и начинает спускаться вниз с тем же ускорением. Определите, сколько времени человек находится на эскалаторе.

Длина эскалатора L=100 м, а скорость его движения V = 2 м/с.

В первый момент времени движение человека и эскалатора совпадает, т. е. человек движется равноускоренно с начальной скоростью, равной скорости эскалатора. Пройденный путь: S=L/2=50м. Напишем уравнение описывающее это движение.

Запишем уравнение в другом виде:

Далее решим это уравнение относительно t1.

Решением являются два числа: 14,286 и -33,333.

Физический смысл имеют только положительные значения, тогда t1=14,286с.

Вторую часть пути человек движется равноускоренно, но ускорение направлено в противоположную сторону скорости эскалатора. Запишем формулу описывающую это движение:

При решении получим два значения: -14,286 и 33,333.

Физический смысл имеют только положительные значения, тогда t2=33,333с.

Общее время нахождения на эскалаторе: t=t1+t2=14,286+33,333=47.6 c.

Что такое подготовка к ЕГЭ/ОГЭ в онлайн-школе Тетрика?

👩 Опытные преподаватели
🖥 Современная цифровая платформа
📈 Отслеживание прогресса
И, как следствие, гарантия результата 85+ баллов!
→ Запишись на бесплатное вводное занятие ← по ЛЮБОМУ предмету и оцени свой уровень уже сейчас!

Читайте также:  Usb wifi антенна своими руками

Устанавливая рекомендуемое программное обеспечение вы соглашаетесь
с лицензионным соглашением Яндекс.Браузера и настольного ПО Яндекса .

О методике решения задач на относительность движения при изучении основ кинематики в 9 классе общеобразовательной школы

Одним из сложных и недостаточно разработанных вопросов методики физики является методика решения задач на относительность движения. Анализ специальной литературы и имеющийся практический опыт убеждают в том, что учащиеся школы и студенты не умеют решать задачи на относительность движения. В методических пособиях предлагается преимущественно логические приемы решения, иллюстрируемые иногда рисунками.

Я предлагааю способ решения задач на относительность движения, который позволяет конкретизировать представления учащихся о законе сложения скоростей и перемещений, о понятии неподвижной системы отсчета (НСО) и подвижной системы отсчета (ПСО). Учит определять скорости, перемещения тел относительно различных систем отсчета (СО) и другие величины, убеждает в относительности скорости и перемещения тел.

Сущность предлагаемого способа решения задач сводится к следующему алгоритму:

Анализ условия задачи, выделение движущихся тел. Краткая запись условия задачи. Определение неподвижной и подвижной системы отсчета (НСО и ПСО), движущегося тела.

Записать закон сложения скоростей или перемещений в векторной форме.

Изобразить графически параметры заданных движений, при этом выбрать начальный момент времени и совместить начало НСО и ПСО.

Отобразить на графике, который строится под первоначальным, изменение величин, описанных в задаче со временем.

Сравнение закона сложения скоростей (перемещений) и графика.

Записать закон сложения скоростей (перемещений) в проекциях на оси координат, объединив их в систему (или найти геометрическую сумму путем сложения векторов).

Решить полученную систему уравнений. Подставить в решение общего вида значения величин и произвести вычисления.

На примерах решения типовых задач на относительность движения покажем применение данного способа решения.

Два поезда движутся равномерно друг за другом. Скорость первого 80 км/ч, а второго 60 км/ч. Какова скорость второго поезда относительно первого ?

1. Первый и второй поезда движутся относительно Земли с некоторыми скоростями. Скорость первого поезда V, скорость второго V2 (жирным шрифтом обозначены векторные величины).

V = 80 км/ч За НСО примем Землю, за ПСО – первый поезд.

V2 = 60 км/ч Скорость ПСО относительно НСО – V.

V1 — ? Движущимся телом является второй поезд.

Скорость движущегося тела относительно НСО – V2.

Неизвестная скорость второго поезда относительно первого (ПСО) – V1.

рис.1

. Закон сложения скоростей V2 = V + V1. Скорость второго поезда относительно НСО равна геометрической сумме скорости второго поезда относительно ПСО и скорости ПСО относительно НСО.

3. Систему координат XY свяжем с Землей (НСО).

Систему координат X  Y  параллельную XY свяжем с первым поездом (ПСО)

В начальный момент времени (t = 0) совместим НСО и ПСО.

4. Через t = 1 час положение ПСО (первого поезда) изменится на расстояние, равное 80 км, а второго поезда, относительно НСО окажется на расстоянии 60 км.

5. Соотнесем график и формулу закона сложения скоростей V2 = V + V1. Убеждаемся в том, что обе формы отражения закона совпадают.

6. Для вычисления скорости второго поезда относительно первого найдем проекции и запишем:

V2x = Vx + V1x

V1 = 80 км/ч — 60 км/ч = 20 км/ч

Ответ: скорость второго относительно первого поезда равна 20 км/ч.

Скорость течения реки V= 1,5 м/с. Каков модуль скорости V1 катера относительно воды, если катер движется перпендикулярно к берегу со скоростью V2 = 2 м/с относительно него.

V= 1,5 м/с За НСО примем берег реки,

V2 = 2 м/с за ПСО – реку (скорость течения реки V),

рис. 3

— ? движущееся тело – катер.

2. Закон сложения скоростей V2 = V + V1. Скорость катера относительно НСО (берега реки) равна геометрической сумме скорости катера относительно ПСО (течения реки) и скорости течения реки.

3. Свяжем НСО с системой координат XY, а ПСО с системой координат X`Y`. Ось OX направим вдоль берега, а ось OY поперек реки (O`X` и O`Y` соответственно).

Читайте также:  Телефон очень долго заряжается в чем проблема

5. Сравним закон сложения скоростей и графика. Для простоты решения найдем геометрическую сумму векторов скорости.

6. Так как полученный треугольник прямоугольный, то

Ответ: модуль скорости катера относительно реки 2,5 м/с.

Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 72 и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 14 с. Какова длина второго поезда ?

1. Дано:

V1 =72 км/ч =20 м/с Так как движение поездов можно считать равномерным,

V2 = 54 км/ч = 15 м/с то длину второго поезда можно найти по формуле

l — ? l = V21  t, где V21 – скорость второго поезда относительно первого поезда. Значит, для определения l необходимо найти V21.

Примем за НСО Землю, а за ПСО – первый поезд, движущееся тело – второй поезд. V2 скорость второго поезда относительно НСО. Скорость ПСО — V1.

2. Закон сложения скоростей V2 = V2 1 + V1. Скорость второго поезда относительно НСО равна геометрической сумме скорости второго поезда относительно ПСО (первого поезда) и скорости ПСО (первого поезда).

рис.6

5. На графике V2 и V2 1 направлены в одну сторону, а V1 в противоположную,

тогда -V2 = V1 — V21

l = (20 м/с + 15 м/с)  14 с = 490 м.

Ответ: длина второго поезда 490 м.

Катер, двигаясь против течения реки, проплывает около стоящего на якоре буя и встречает там плот. Через 12 минут после встречи катер повернул обратно и догнал плот на расстоянии 800м ниже буя. Найти скорость течения реки.

Дано:

t = 12 мин = 720с НСО свяжем с буем, ПСО – плот (движущийся со скоростью

S = 800 м течения реки V0), движущееся тело – катер.

V0 — ? Скорость катера относительно НСО – V,

а относительно ПСО – V1.

Закон сложения скоростей для катера, движущегося по течению и против течения реки, в геометрической форме совпадает: V = V0 + V1. Скорость катера относительно НСО равна геометрической сумме скорости ПСО (течения реки) и скорости катера относительно ПСО.

Найдем скорость катера, двигающегося против течения реки

Аналогично найдем скорость катера, двигающегося по течению реки

Запишем уравнения движения плота и катера:

Sпл. = V0  t

Sк= S1 — S2 , где S1 – расстояние, пройденное катером по течению,

S2 – расстояние, пройденное катером против течения.

S пл . = V0  t

S к = -( V1 — V0 )  t1 + (V0 + V1)  (t – t1)

Расстояние, пройденное катером от буя до того места, где катер догнал плот, равно расстоянию пройденному плотом, то есть Sпл = Sк, то

V0  t = -( V1 — V0 )  t1 + (V0 + V1)  (t – t1)

V0  t = — V1  t1 + V0  t1 + V0  t + V1  t – V0  t1 — V1  t1

V1  t = 2 V1  t1

Ответ: скорость течения реки 0,55 м/с.

Автоколонна длиной 2 км движется со скоростью 40 км/ч. Мотоциклист выехал из хвоста колонны со скоростью 60 км/ч. За какое время он достигнет головной машины ? Какой путь за это время пройдет мотоциклист относительно Земли ?

Дано:

l = 2 км. Примем за НСО землю,

V1 = 40км/ч за ПСО – колонну, движущееся тело – мотоциклиста.

V2 = 60 км/ч Время, за которое мотоциклист догонит головную

t` — ? Sм.з. — ? машину , где V2 1 – скорость мотоциклиста

относительно ПСО (колонны)..

2. Закон сложения скоростей для данной задачи запишем в виде: V2 = V1 + V2 1. Скорость мотоциклиста относительно НСО равна геометрической сумме скорости колонны и скорости мотоциклиста относительно колонны.

рис. 11

. Отразим на рисунке – чертеже процесс, описанный в условии задачи.

Читайте также:  Серп и молот покров

Обозначим колонну прямоугольником, и совместим её конец (начало ПСО) с началом НСО в начальный момент времени (t = 0).

Укажем скорости V1 и V2 (рис. а).

4. Отразим геометрически закон сложения скоростей, выяснив, что произойдет через 1 час.

5. Сравним чертеж и формулу закона. Убедимся, что V2 = V1 + V2 1 соответствует геометрическому чертежу (рис. б).

6. Найдем проекции скоростей и вычислим время t` .

Определить путь можно алгебраически по известной формуле ( S.=V  t) и проиллюстрировать чертежом (рис. в, г ) при t = t1=0,1 ч.

По закону сложения перемещений Sм.з = Sк.з. + Sм.к

где Sм.з – перемещение мотоциклиста за 0,1 часа относительно Земли

Sм.к. — перемещение мотоциклиста за 0,1 часа относительно колонны,

Sк.з. – перемещение колонны за 0,1 часа относительно Земли.

Произведя вычисления Sм.з = 6 км.

Ответ: через 0,1 часа мотоциклист достигнет головной машины колонны, при этом пройдет путь 6 км.

Эскалатор метро поднимает неподвижно стоящего на нем пассажира в течение 1 мин. По неподвижному эскалатору пассажир поднимается за 3 мин. Сколько времени будет подниматься идущий вверх пассажир по движущемуся эскалатору ?

Дано:

tэ.з. = 1 мин. =60 с. Примем за НСО – Землю, за ПСО – эскалатор,

tч.э. = 3 мин. = 180 с движущееся тело – человек.

tч.з. – ? tэ.з. – время движения эскалатора относительно НСО,

tч.э. – время движения пассажира относительно ПСО,

tч.з. – время движения пассажира относительно НСО.

2. Запишем закон сложения скоростей Vч.з. = Vэ.з.. + Vч.э.. Скорость человека относительно НСО (идущего вверх по движущемуся эскалатору) равна геометрической сумме скорости эскалатора относительно НСО и скорости человека относительно ПСО ( неподвижному эскалатору).

рис. 12

рис. 13

5. Vч.з. = Vэ.з.. + Vч.э.

— скорость движения человека относительно эскалатора, — скорость движения эскалатора относительно Земли, — скорость движения человека относительно Земли. Подставив в полученную формулу, получим:

Так как путь, пройденный человеком один и тот же, то

, ,

Ответ: пассажир идущий вверх по движущемуся эскалатору поднимется за 45 с.

Примерные вопросы к учащимся (студентам) по анализу и решению задач на относительность можно сформулировать следующим образом.

Движение каких тел рассматривается в задаче ?

Что известно о движущихся телах ?

С какими телами можно связать подвижную и неподвижную системы отсчета ?

Какой момент времени можно принять за начальный ?

Как на чертеже отразить начальные условия состояния тел ?

Как записать закон сложения скоростей (или перемещений) для данной задачи ?

В какой точке чертежа (графика) будет находится начало отсчета подвижной системы относительно неподвижной через единицу времени (если речь идет о скоростях движения) ?

Как это отразить на чертеже ?

В какой точке чертежа будет находится движущееся тело относительно НСО и ПСО ?

Как геометрически отразить процесс перемещения тел за единицу времени?

Сравните геометрический чертеж с законом сложения скоростей ? Сделайте вывод.

Найдите проекции скоростей, проведите вычисления искомой величины.

При необходимости можно напомнить основные формулы перемещения и координатный метод решения задач.

Данная статья является исходным моментом для разработки методики решения задач на относительность движения. Дальнейшее её развитие возможно на пути рассмотрения движения тел относительно разных систем отсчета.

Материал статьи может быть использован студентами физмат факультетов и учителями физики базовой школы.

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.khspu.ru

119. Человек начинает подниматься по движущемуся вверх эскалатору метро с ускорением 0,2 м/с 2 . добежав до середины эскалатора, он поворачивает и начинает спускаться вниз с тем же ускорением. Сколько времени человек находился на эскалаторе, если длина эскалатора 105 м, скорость движения эскалатора 2 м/с.

При подъеме по эскалатору модуль перемещения человека равен

где t 1 и t 2 – время подъема и спуска соответственно.

Эти выражения приводят к двум квадратным уравнениям

Решая эти уравнения, находим:

Время нахождения человека на эскалаторе t = t 1 + t 2, поэтому

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector