Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и 20 вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением?

Физика | 5 - 9 классы

Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и 20 вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением.

Стоящий у края этого участка наблюдатель заметил, что локомотив поезда проезжает мимо него за такое же время, за какое проезжают последние 6 вагонов.

Во сколько раз увеличивается скорость поезда за время, в течение которого он проезжает мимо наблюдателя?

Ответ округлить до целых.

Считать, что локомотив и вагоны одинаковы по своей длине и расположены вплотную друг за другом.

Ответить на вопрос
Ответы (2)
Linda190 5 дек. 2020 г., 07:09:09

ПЕРВЫЙ СПОСОБ :

Обозначим скорость поезда в начальный момент, как $v_o \ ,$

скорость, когда только один вагон проехал мимо наблюдателя : $v_1 \ ,$

когда только 6 последних вагонов не проехали наблюдателя : $v_6 \ ,$

и скорость , когда весь состав проехал мимо наблюдателя : $v \ .$

В соответствии с условием : интервалы времени от состояния $v_o$ до $v_1 \ ,$ и от состояния $v_6$ до $v$ – одинаковы, а значит и изменение скорости одинаковое, поскольку движение равноускоренное :

$v - v_6 = v_1 - v_o \ ;$ [1]

С другой стороны, от состояния $v_6$ до [img = 10] – поезд проезжает расстояние вшестеро большее, чем от состояния [img = 11] до [img = 12] – а значит, средняя скорость [img = 13] вшестеро больше средней скорости [img = 14]

[img = 15]

[img = 16]

Сложим с [1] :

[img = 17] [2]

Поскольку разность квадратов краевых скоростей при одном и том же ускорении пропорциональна пройденному пути, то :

[img = 18]

так как вся длина поезда составляет [img = 19] вагонов + локомотив.

Подставляем [2] и получаем :

[img = 20]

[img = 21]

[img = 22]

[img = 23]

[img = 24]

[img = 25]

Из [2] :

[img = 26]

ОТВЕТ : [img = 27]

ВТОРОЙ СПОСОБ :

Запишем уравнение движения передней точки поезда относительно наблюдателя :

[img = 28]

Обозначим длину вагона, как [img = 29]

Локомотив, потом почти весь состав без 6 вагонов, и затем весь состав –

– проедут через время [img = 30] и [img = 31]

[img = 32] [1]

[img = 33] [2]

[img = 34]

Вычтем из последнего – предпоследнее :

[img = 35]

Поскольку [img = 36] то, используя [1] :

[img = 37]

[img = 38]

[img = 39]

[img = 40]

[img = 41]

[img = 42] [3]

Учитывая [2] :

[img = 43]

Используя [1] :

[img = 44]

[img = 45]

[img = 46]

[img = 47]

[img = 48]

[img = 49]

Скорость в конце прохождения всего состава, учитывая [3] :

[img = 50]

[img = 51]

ОТВЕТ : [img = 52].

ДаняКотов1 5 дек. 2020 г., 07:09:14

ТРЕТІЙ СПОСОБЪ :

Сдѣлаемъ дополнительныя построенія въ пространствѣ и во времени.

Пусть длина вагона равна $L \ .$ Пусть передъ тѣмъ, какъ передняя точка локомотива равняется съ наблюдателемъ – поѣздъ неограниченное время ужѣ ѣдетъ съ тѣмъ же ускореніемъ.

За начало отсчета времени примемъ тотъ моментъ, когда скорость поѣзда была равна нулю.

Въ такомъ случаѣ уравненіе движенія поѣзда упростится и не будетъ содержать начальной скорости, однако, когда передняя точка локомотива поравняется съ наблюдателемъ – поѣздъ ужѣ проѣдетъ нѣкоторое разстояніе $xL \ .$

Время $t_o$ въ это мгновеніе можно выразить, какъ :

$xL = \frac{at_o^2}{2} \ ;$

$t_o = \sqrt{ \frac{2xL}{a} } \ ;$ [1]

Аналогично имѣемъ время $t_1 \ ,$ когда проѣдетъ локомотивъ :

$t_1 = \sqrt{ \frac{2(x+1)L}{a} } \ ;$

Время $t_6 \ ,$ когда проѣдетъ почти вѣсь поѣздъ, но всё жъ пока - таки безъ шести вагоновъ :

$t_6 = \sqrt{ \frac{2(x+15)L}{a} } \ ;$

Время $t \ ,$ когда въ концѣ концовъ проѣдетъ вѣсь поѣздъ :

[img = 10] [2]

Изъ равенства времёнъ, имѣющагося въ условіи :

[img = 11]

[img = 12]

[img = 13]

[img = 14]

[img = 15]

[img = 16]

[img = 17]

[img = 18]

[img = 19]

[img = 20]

[img = 21]

Изъ выраженій [1] и [2] съ числовымъ значеніемъ [img = 22] ужѣ и слѣдуетъ отвѣтъ на вопросъ задачи :

[img = 23]

ОТВѢТЪ : [img = 24].

Effy17 12 окт. 2020 г., 22:57:54 | 10 - 11 классы

В момент, когда опоздавший пассажир вбежал на платформу , мимо него за время t1 = 10 с прошел предпоследний вагон поезда?

В момент, когда опоздавший пассажир вбежал на платформу , мимо него за время t1 = 10 с прошел предпоследний вагон поезда.

Последний вагон прошел мимо пассажира за время t2 = 8 с.

На сколько времени пассажир опоздал к отходу поезда ?

Поезд движется равноускоренно, длина вагона одинакова.

Nikita1997zloi 8 авг. 2020 г., 23:08:21 | 10 - 11 классы

Третий вагон поезда, начавшего двигаться равноускоренно без начальной скорости, прошел мимо неподвижного наблюдателя за время t3 = 4с?

Третий вагон поезда, начавшего двигаться равноускоренно без начальной скорости, прошел мимо неподвижного наблюдателя за время t3 = 4с.

За какое время tобщ пройдет мимо него весь поезд, состоящий из N = 10 вагонов одинаковой длины?

За какое время t1 пройдет мимо него первый вагон?

Дьявол606 22 мая 2020 г., 12:29:03 | 10 - 11 классы

На железнодорожной платформе у начала шестого вагона покоящегося поезда стоял пассажир?

На железнодорожной платформе у начала шестого вагона покоящегося поезда стоял пассажир.

Поезд тронулся с места и далее двигался равноускоренно.

При этом оказалось, что седьмой вагон поезда проезжал мимо пассажира в течение времени t = 4c.

В течение какого времени проезжал мимо пассажира восьмой вагон?

Вагоны пронумерованы по порядку с начала поезда и имеют одинаковую длину, пассажир неподвижен.

Ответ в секундах округлить до трёх значащих цифр по правилам округления.

Tanyabelieber 16 авг. 2020 г., 20:58:36 | 5 - 9 классы

Первый вагон трогающегося от остановки поезда проходит за 3 с мимо наблюдателя, находившегося до отправления поезда у начала этого вагона?

Первый вагон трогающегося от остановки поезда проходит за 3 с мимо наблюдателя, находившегося до отправления поезда у начала этого вагона.

За какое время пройдет мимо наблюдателя весь поезд, состоящий из 9 вагонов?

Промежутками между вагонами пренебречь.

Belikoffserega 23 июн. 2020 г., 23:46:33 | 5 - 9 классы

Первый вагон поезда, проходящего по перону, прошел мимо наблюдателя за 1с, а второй - за 1, 5 с?

Первый вагон поезда, проходящего по перону, прошел мимо наблюдателя за 1с, а второй - за 1, 5 с.

Длина вагона 12 м.

Считая движение поезда равноускоренным, найдите его ускорение.

Верониика 28 авг. 2020 г., 10:04:32 | 5 - 9 классы

Поезд движется мимо наблюдателя на земле в течение 8 секунд, а мост 200м он проезжает за 18с?

Поезд движется мимо наблюдателя на земле в течение 8 секунд, а мост 200м он проезжает за 18с.

Определите скорость поезда.

Kartavy1212 24 янв. 2020 г., 18:14:23 | 5 - 9 классы

Провожающие стоят у начала головного вагона поезда?

Провожающие стоят у начала головного вагона поезда.

Поезд трогается и движется равноускоренно.

За 3 секунды весь головной вагон проходит мимо провожающих.

За какое время пройдёт мимо провожающих весь поезд, состоящий из 9 вагонов?

Sobina2003 15 авг. 2020 г., 03:52:28 | 5 - 9 классы

Первый вагон поезда прошёл мимо наблюдателя, стоящего на платформе, за 1 с а второй за 1, 5 с?

Первый вагон поезда прошёл мимо наблюдателя, стоящего на платформе, за 1 с а второй за 1, 5 с.

Длина вагона 12 м .

Найти ускорение поезда и его скорость в начале наблюдения.

Движение поезда считайте равноускоренным.

Maxa29 27 авг. 2020 г., 05:27:23 | 10 - 11 классы

Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и 11 вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением?

Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и 11 вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением.

Стоящий у края этого участка наблюдатель заметил, что локомотив поезда проезжает мимо него за такое же время, за какое проезжают последние 5 вагонов.

Во сколько раз увеличивается скорость поезда за время, в течение которого он проезжает мимо наблюдателя?

Ответ округлить до целых.

Считать, что локомотив и вагоны одинаковы по своей длине и расположены вплотную друг за другом.

Krugloeilyas 25 дек. 2020 г., 02:23:27 | 10 - 11 классы

Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и N вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением?

Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и N вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением.

Стоящий у края этого участка наблюдатель заметил, что локомотив поезда проезжает мимо него за такое же время, за какое проезжают последние 5 вагонов.

Во сколько раз увеличивается скорость поезда за время, в течение которого он проезжает мимо наблюдателя?

Ответ округлить до целых.

Считать, что локомотив и вагоны одинаковы по своей длине и расположены вплотную друг за другом.

Рассмотреть случаи, когда N = 11 , и когда N = 14 .

На этой странице вы найдете ответ на вопрос Поезд дальнего следования, состоящий из локомотива и 20 вагонов, преодолевает прямолинейный участок железной дороги с постоянным ускорением?. Вопрос соответствует категории Физика и уровню подготовки учащихся 5 - 9 классов классов. Если ответ полностью не удовлетворяет критериям поиска, ниже можно ознакомиться с вариантами ответов других посетителей страницы или обсудить с ними интересующую тему. Здесь также можно воспользоваться «умным поиском», который покажет аналогичные вопросы в этой категории. Если ни один из предложенных ответов не подходит, попробуйте самостоятельно сформулировать вопрос иначе, нажав кнопку вверху страницы.