Присоединиться

Физика·Кинематика·9–10 класс

Найдите тормозной путь и время торможения поезда со скорости 54 км/ч

Условие

Электропоезд движется по прямому участку пути со скоростью 54 км/ч и начинает тормозить, двигаясь дальше равнозамедленно с ускорением, модуль которого равен 1,5 м/с², до полной остановки. Найдите время торможения и длину тормозного пути поезда.

Ответ

Время торможения 10 с, тормозной путь 75 м

Решение по шагам

  1. Шаг 1. Переводим данные в СИ и выбираем ось

    Скорость нужно перевести в метры в секунду — делим на 3,6:

    v0=54 км/ч=543,6=15 м/сv_{0} = 54\ \text{км/ч} = \frac{54}{3{,}6} = 15\ \text{м/с}

    Ось OxOx направим по движению поезда. Тогда проекция начальной скорости положительна, v0=+15v_{0} = +15 м/с, а ускорение направлено против движения, поэтому его проекция отрицательна: a=1,5a = -1{,}5 м/с². Конечная скорость v=0v = 0 (полная остановка).

  2. Шаг 2. Выписываем формулы равноускоренного движения

    Для прямолинейного движения с постоянным ускорением работают три формулы:

    v=v0+at,s=v0t+at22,v2v02=2asv = v_{0} + at, \qquad s = v_{0}t + \frac{at^{2}}{2}, \qquad v^{2} - v_{0}^{2} = 2as

    Время торможения удобно искать из первой (в ней нет пути), а тормозной путь — из третьей (в ней нет времени). Условие остановки одно и то же: v=0v = 0.

Осталось ещё 3 шага — откроются после входа:

  • Шаг 3. Находим время торможения
  • Шаг 4. Находим тормозной путь
  • Шаг 5. Проверяем через среднюю скорость
Получить полное решение

Бесплатно · займёт минуту

Частые ошибки

  • Забывают перевести 54 км/ч в м/с и подставляют 54 в формулы вместе с ускорением в м/с² — получается бессмыслица.

  • Делят 54 на 3,6 неверно (умножают на 3,6) и получают 194,4 м/с.

  • В формуле пути подставляют a=+1,5a = +1{,}5 м/с² и получают 225 м вместо 75 м.

  • Считают, что при удвоении скорости тормозной путь тоже удваивается, — он растёт в 4 раза.

Другие задачи по теме «Кинематика»