Как найти общую скорость движения двух тел

Содержание материала

  1. Задачи на скорость сближения
  2. Видео
  3. Скорость сближения
  4. Задачи на течение реки
  5. Скорость
  6. Задача на движение объектов в одном направлении
  7. Движение в противоположных направлениях
  8. Относительное движение
  9. Примеры решения задач

Задачи на скорость сближения

Скорость сближения — это скорость, с которой объекты сближаются друг с другом.

Чтобы найти скорость сближения двух объектов, которые движутся в одном направлении, надо из большей скорости вычесть меньшую.

Задача 1. Из города выехал автомобиль со скоростью  40  км/ч. Через  4  часа вслед за ним выехал второй автомобиль со скоростью  60  км/ч. Через сколько часов второй автомобиль догонит первый?

Решение: Так как на момент выезда второго автомоби

Решение: Так как на момент выезда второго автомобиля из города первый уже был в пути  4  часа, то за это время он успел удалиться от города на:

40 · 4 = 160 (км).

Второй автомобиль движется быстрее первого, значит каждый час расстояние между автомобилями будет сокращаться на разность их скоростей:

60 — 40 = 20 (км/ч)  — это скорость сближения автомобилей.

Разделив расстояние между автомобилями на скорость их сближения, можно узнать, через сколько часов они встретятся:

160 : 20 = 8 (ч).

Решение задачи по действиям можно записать так:

1) 40 · 4 = 160 (км)  — расстояние между автомобилями,

2) 60 — 40 = 20 (км/ч)  — скорость сближения автомобилей,

3) 160 : 20 = 8 (ч).

Ответ: Второй автомобиль догонит первый через  8  часов.

Задача 2. Из двух посёлков между которыми  5  км, одновременно в одном направлении вышли два пешехода. Скорость пешехода, идущего впереди,  4  км/ч, а скорость пешехода, идущего позади  5  км/ч. Через сколько часов после выхода второй пешеход догонит первого?

Решение: Так как второй пешеход движется быстрее п

Решение: Так как второй пешеход движется быстрее первого, то каждый час расстояние между ними будет сокращаться. Значит можно определить скорость сближения пешеходов:

5 — 4 = 1 (км/ч).

Оба пешехода вышли одновременно, значит расстояние между ними равно расстоянию между посёлками  (5  км). Разделив расстояние между пешеходами на скорость их сближения, узнаем через сколько второй пешеход догонит первого:

5 : 1 = 5 (ч).

Решение задачи по действиям можно записать так:

1) 5 — 4 = 1 (км/ч)  — это скорость сближения пешеходов,

2) 5 : 1 = 5 (ч).

Ответ: Через  5  часов второй пешеход догонит первого.

Видео

Скорость сближения

Скорость сближения — это расстояние, пройденное двумя объектами навстречу друг другу за единицу времени.

Например, если из двух пунктов навстречу друг другу отправятся два пешехода, причем скорость первого будет 100 м/м, а второго — 105 м/м, то скорость сближения будет составлять 100 + 105, то есть 205 м/м. Это значит, что каждую минуту расстояние между пешеходами будет уменьшáться на 205 метров

Чтобы найти скорость сближения, нужно сложить скор

Чтобы найти скорость сближения, нужно сложить скорости объектов.

Предположим, что пешеходы встретились через три минуты после начала движения. Зная, что они встретились через три минуты, мы можем узнать расстояние между двумя пунктами.

Каждую минуту пешеходы преодолевали расстояние равное двухсот пяти метрам. Через 3 минуты они встретились. Значит умножив скорость сближения на время движения, можно определить расстояние между двумя пунктами:

205 × 3 = 615 метров

Можно и по другому определить расстояние между пун

Можно и по другому определить расстояние между пунктами. Для этого следует найти расстояние, которое прошел каждый пешеход до встречи.

Так, первый пешеход шел со скоростью 100 метров в минуту. Встреча состоялась через три минуты, значит за 3 минуты он прошел 100 × 3 метров

100 × 3 = 300 метров

А второй пешеход шел со скоростью 105 метров в минуту. За три минуты он прошел 105 × 3 метров

105 × 3 = 315 метров

Теперь можно сложить полученные результаты и таким образом определить расстояние между двумя пунктами:

300 м + 315 м = 615 м

Задача 1. Из двух населенных пунктов навстречу друг другу выехали одновременно два велосипедиста. Скорость первого велосипедиста 10 км/ч, а скорость второго — 12 км/ч. Через 2 часа они встретились. Определите расстояние между населенными пунктами

Решение

Найдем скорость сближения велосипедистов

10 км/ч + 12 км/ч = 22 км/ч

Определим расстояние между населенными пунктами. Для этого скорость сближения умножим на время движения

22 × 2 = 44 км

Решим эту задачу вторым способом. Для этого найдем

Решим эту задачу вторым способом. Для этого найдем расстояния, пройденные велосипедистами и сложим полученные результаты.

Найдем расстояние, пройденное первым велосипедистом:

10 × 2 = 20 км

Найдем расстояние, пройденное вторым велосипедистом:

12 × 2 = 24 км

Сложим полученные расстояния:

20 км + 24 км = 44 км

Ответ: расстояние между населенными пунктами составляет 44 км.

Задача 2. Из двух населенных пунктов, расстояние между которыми 60 км, навстречу друг другу выехали одновременно два велосипедиста. Скорость первого велосипедиста 14 км/ч, а скорость второго — 16 км/ч. Через сколько часов они встретились?

Решение

Найдем скорость сближения велосипедистов:

14 км/ч + 16 км/ч = 30 км/ч

За один час расстояние между велосипедистами уменьшается на 30 километров. Чтобы определить через сколько часов они встретятся, нужно расстояние между населенными пунктами разделить на скорость сближения:

60 : 30 = 2 часа

Значит велосипедисты встретились через два часа

Ответ: велосипедисты встретились через 2 часа.

Ответ: велосипедисты встретились через 2 часа.

Задача 3. Из двух населенных пунктов, расстояние между которыми 56 км, навстречу друг другу выехали одновременно два велосипедиста. Через два часа они встретились. Первый велосипедист ехал со скоростью 12 км/ч. Определить скорость второго велосипедиста.

Решение

Определим расстояние пройденное первым велосипедистом. Как и второй велосипедист в пути он провел 2 часа. Умножив скорость первого велосипедиста на 2 часа, мы сможем узнать сколько километров он прошел до встречи

12 × 2 = 24 км

За два часа первый велосипедист прошел 24 км. За один час он прошел 24:2, то есть 12 км. Изобразим это графически

Вычтем из общего расстояния (56 км) расстояние, пр

Вычтем из общего расстояния (56 км) расстояние, пройденное первым велосипедистом (24 км). Так мы определим сколько километров прошел второй велосипедист:

56 км − 24 км = 32 км

Второй велосипедист, как и первый провел в пути 2 часа. Если мы разделим пройденное им расстояние на 2 часа, то узнаем с какой скоростью он двигался:

32 : 2 = 16 км/ч

Значит скорость второго велосипедиста составляет 16 км/ч.

Ответ: скорость второго велосипедиста составляет 16 км/ч.

Задачи на течение реки

Теперь, когда ты отлично решаешь задачи «на суше», перейдем в воду, и рассмотрим страаашные задачи, связанные с течением.

Особенность этих задач в том, что к скорости, с которой движется тело по воде добавляется (или вычитается) скорость течения реки.

Давай разберемся.

Скорость

Двигаться со скоростью черепахи — значит медленно, а со скоростью света — значит очень быстро. Сейчас узнаем, как пишется скорость в математике и как ее найти по формуле.

Скорость определяет путь, который преодолеет объект за единицу времени. Скорость обозначается латинской буквой v.

Проще говоря, скоростью называют расстояние, пройденное телом за единицу времени.

Впервые формулу скорости проходят на математике в 5 классе. Сейчас мы ее сформулируем и покажем, как ее использовать.

Формула скорости

Чтобы найти скорость, нужно разделить путь на время:

v = s : t

Показатели скорости чаще всего выражаются в м/сек или км/час.

Скорость сближения — это расстояние, на которое сблизились два объекта за единицу времени. Чтобы найти скорость сближения двух объектов, которые движутся навстречу друг другу, надо сложить скорости этих объектов.

Скорость удаления — расстояние, на которое отдалились друг от друга два объекта за единицу времени.

Чтобы найти скорость удаления объектов, которые движутся в противоположных направлениях, нужно сложить скорости этих объектов.

Чтобы найти скорость удаления при движении с отставанием или скорость сближения при движении вдогонку, нужно из большей скорости вычесть меньшую.

Онлайн-курсы по математике для детей — отличный способ разобраться в сложных темах под руководством внимательного преподавателя.

Задача на движение объектов в одном направлении

В предыдущей теме мы рассматривали задачи в которых объекты (люди, машины, лодки) двигались либо навстречу другу другу либо в противоположных направлениях. При этом мы находили различные расстояния, которые изменялись между объектами в течении определенного времени. Эти расстояния были либо скоростями сближения либо скоростями удаления.

В первом случае мы находили скорость сближения — в ситуации, когда два объекта двигались навстречу друг другу. За единицу времени расстояние между объектами уменьшалось на определенное расстояние

Движение в противоположных направлениях

Если два объекта движутся в противоположных направлениях, то они удаляются. Чтобы найти скорость удаления, надо сложить скорости этих объектов:

Скорость удаления больше скорости любого из них.

Задача 1

Из поселка вышли одновременно в противоположных направлениях два пешехода. Средняя скорость одного пешехода – 5 км/ч, другого – 4 км/ч. Через сколько часов расстояние между ними будет 27 км ?

Решение:

Чтобы найти время движения пешеходов, нужно знать расстояние и скорость пешеходов. Мы знаем, что за каждый час один пешеход удаляется от поселка на 5 км, а другой пешеход удаляется от поселка на 4 км. Можем найти их скорость удаления.

1.  (км/ч)

Мы знаем скорость удаления и знаем все расстояние – 27 км. Можем найти время, через которое пешеходы удалятся друг от друга на 27 км, для этого нужно расстояние разделить на скорость.

2.  (ч)

Ответ: Через три часа расстояние между переходами будет 27 км.

Задача 2

Из поселка вышли одновременно в противоположных направлениях два пешехода. Через 3 часа расстояние между ними было 27 км. Первый пешеход шел со скоростью 5 км/ч. С какой скоростью шел второй пешеход ?

Решение:

Чтобы узнать скорость второго пешехода, надо знать расстояние, которое он прошел, и его время в пути. Чтобы узнать, какое расстояние прошел второй пешеход, надо знать, какое расстояние прошел первый пешеход и общее расстояние. Общее расстояние мы знаем. Чтобы найти расстояние, которое прошел первый пешеход, надо знать его скорость и его время в пути. Средняя скорость движения первого пешехода – 5 км/ч, его время в пути – 3 часа. Если среднюю скорость умножить на время в пути, получим расстояние, которое прошел пешеход:

1.  (км)

Мы знаем общее расстояние и знаем расстояние, которое прошел первый пешеход. Можем теперь узнать, какое расстояние прошел второй пешеход.

2.  (км)

Теперь мы знаем расстояние, которое прошел второй пешеход, и время, проведенное им в пути. Можем найти его скорость.

3.  (км/ч)

Ответ: Скорость второго пешехода – 4 км/ч.

Задача 3

Товарный и пассажирский поезда движутся в противоположных направлениях. Скорость товарного 45 км/ч, скорость пассажирского — 70 км/ч. Сейчас между ними 20 км. Какое расстояние будет между ними через 2 часа ?

Решение:

1) 70+45=115 (км/ч) скорость удаления поездов

2) 115∙2=230 (км) пройдут поезда вместе за 2 часа

3) 230+20=250 (км) такое расстояние между поездами будет через 2 часа.

Ответ: Через 2 часа расстояние между поездами составит 250 км.

Задача 4

Из одного пункта одновременно в противоположных направлениях выехали два мотоциклиста. Скорость одного из них — 60 км/ч, скорость другого — 40 км/ч. Через какое время расстояние между ними станет равным 300 км?

Решение:

1) 60+40=100 (км/ч) скорость удаления мотоциклистов

2) 300:100=3 (ч) через такое время расстояние между ними будет 300 км.

Ответ: Расстояние между мотоциклистами станет 300 км через 3 часа.

Относительное движение

Если какие-то тела движутся друг относительно друга, часто бывает полезно посчитать их относительную скорость. Она равна:

  • сумме скоростей, если тела движутся навстречу друг другу;
  • разности скоростей, если тела движутся в одном направлении.

Примеры решения задач

Задача 2

Два туриста на велосипедах отправились в одно и то же время из разных пунктов в точку назначения. Время в пути первого велосипедиста составило 2 ч. Для того чтобы прибыть в точку назначения одновременно с первым туристом, второму велосипедисту потребовалось проехать каждый последующий км пути на 1 мин быстрее по сравнению с предыдущим. Расстояние, которое преодолел второй турист на велосипеде больше на 6 км, чем путь первого туриста. Требуется определить скорости первого и второго велосипедистов.

Решение

Предположим, что первый турист на велосипеде преодолевал каждый км пути за х мин. Тогда его скорость равна 60/х км/ч. В таком случае, скорость второго велосипедиста составит 60/(х-1) км/ч. Составим уравнение:

60/(х–1)*2–(60/х)*2=6

х1=5

х2=–4

Второй корень является посторонним.

Ответ:  скорость первого велосипедиста 12 км/ч, второй велосипедист двигался со скоростью 15 км/ч.

Теги

как найти среднюю скорость,если даны две скорости?



Ученик

(84),
на голосовании



3 месяца назад

Дополнен 14 лет назад

нет, формула есть
задача по физике

Голосование за лучший ответ

BlacK_kINg

Ученик

(108)


5 лет назад

Формула нахождения в ср, если известно: S(причем несколько участков) U(также в нескольких участках) и t(также в нескольких участках).
Там на фото также решение других задач…

Vahe Grdzelyan

Ученик

(112)


10 месяцев назад

Это на логику, например
Велосипедист проехал отрезок дороги со скоростью в 60км/ч, и вернулся со скоростью в 20км/ч
Смотри, задаёшь длину отрезка в 60 км, получается он проехал отрезок за час, а вернулся за три (60:60=1, 60:20=3). И ты плюсуешь времена, получается отрезок длинною в 120км, он проехал за 4часа, делишь 120 на 4,
И Воаля, вот тебе и средняя скорость, в данном случае 30км/ч, сам голову ломал, но потом как понял

Enter the velocity of the object relative to point A and the velocity of point A relative to point B determine the total velocity of the object relative point B.

  • All Velocity Calculators
  • Velocity Calculator
  • Average Velocity Calculator
  • Constant Velocity Calculator
  • Relative Velocity Calculator
  • Separation Velocity Calculator

Total Velocity Formula

The following equation is used to calculate the Total Velocity.

Vt = Vo-a + Va-b

  • Where Vt is the total velocity (m/s)
  • Vo-a is the velocity of the object relative to point A (m/s)
  • Va-b is the velocity of point A relative to point b (m/s)

What is a Total Velocity?

Definition:

A total velocity is a measure of the velocity of an object relative to another point when combining two or more relative velocities.

How to Calculate Total Velocity?

Example Problem:

The following example outlines the steps and information needed to calculate Total Velocity.

First, determine the velocity of the object relative to point A. In this example, the velocity of the object relative to point A is found to be 3m/s.

Next, determine the velocity of point A relative to point b. For this problem, the velocity of point A relative to point b is found to be 50 m/s.

Finally, calculate the Total Velocity using the formula above:

Vt = Vo-a + Va-b

Vt = 3 + 50

Vt = 53 m/s

2.2.1 Как перевести из км/ч в м/с и т. д?

В задачах часто необходимо переводить из одних единиц измерения в другие:

1 км/ч = (1000 м)/(3600 с) = 5/18 м/с,

1 м/с = 18/5 км/ч,

1 км/с = 1000 м/с,

1 см/с = 0,01 м/с,

1 м/мин = 1/60 м/с.

Например, если nu =36км/ч, то для того, чтобы перевести в м/с, нужно умножить на 5/18:

36 км/ч=36 умножить на дробь: числитель: 5, знаменатель: 18 конец дроби =10 м/с.

2.2.2 Как найти скорость тела, если известен закон движения?

Закон равномерного движения имеет вид:

x=x_0 плюс nu_x t.

Видим, что в этой формуле скорость стоит коэффициентом перед временем. Поэтому, если в условии задачи дан закон движения, необходимо посмотреть на коэффициент перед t — это и есть скорость.

Например, пусть закон движения имеет вид: x=3 плюс 5t. В данном случае коэффициент перед t равен 5, следовательно, nu_x=5 м/с.

2.2.3 Как определить скорость по графику координаты от времени?

Закон равномерного движения имеет вид:

x=x_0 плюс nu_x t.

Графиком этого закона является прямая линия. Так как nu_x — коэффициент перед t, то nu_x является угловым коэффициентом прямой.

Для графика 1:

nu_x_1= левая круглая скобка Delta x_1 правая круглая скобка / левая круглая скобка Delta t_1 правая круглая скобка .

То, что график 1 «поднимается вверх», означает — тело едет в положительном направлении оси Ox.

Для графика 2:

nu_x_2= левая круглая скобка Delta x_2 правая круглая скобка / левая круглая скобка Delta t_2 правая круглая скобка .

То, что график 2 «опускается вниз», означает — тело едет в отрицательном направлении оси Ox.

Для определения Delta x и Delta t выбираем такие точки на графике, в которых можно точно определить значения, как правило, это точки, находящиеся в вершинах клеток.

2.2.4 Как найти закон движения, если известны координаты тела в моменты времени t_1 и t_2?

Пусть в момент времени t_1 тело находилось в точке с координатой x_1, а в момент времени t_2 тело находилось в точке с координатой x_2.

Для времени t_1 имеем:

x_1=x_0 плюс nu_x t_1.

Для времени t_2 имеем:

x_2=x_0 плюс nu_x t_2.

Решая систему уравнений (2.19) и (2.20), получим

nu_x= дробь: числитель: x_1 минус x_2, знаменатель: t_1 минус t_2 конец дроби , x_0= дробь: числитель: x_2 t_1 минус x_1 t_2, знаменатель: t_1 минус t_2 конец дроби .

2.2.5 Как найти графически момент и координату встречи двух тел?

Пусть даны законы движения двух тел: x_1=x_01 плюс nu_x_1 t и x_2=x_02 плюс nu _x_2 t. Согласно пункту 2.5 графиками обоих законов являются прямые линии. Необходимо на одном графике построить оба закона.

Графики пересекаются в одной точке. Координаты этой точки и являются временем и местом встречи.

2.2.6 Как аналитически найти координату и время встречи двух тел?

Пусть даны законы движения двух тел: x_1=x_01 плюс nu_x_1 t и x_2=x_02 плюс nu_x_2 t. В момент встречи тела оказываются в одной координате, то есть x_1=x_2, и необходимо решить уравнение:

x_01 плюс nu_x_1 t=x_02 плюс nu_x_2 t.

Решение уравнения имеет вид:

t_встр= дробь: числитель: |x_01 минус x_02|, знаменатель: |nu_x_1 минус nu_x_2| конец дроби .

Для нахождения координаты достаточно подставить вместо t найденное значение  t_встр в любой из законов движения:

x_встр=x_01 плюс nu_x_1 t_встр,

или

x_встр=x_02 плюс nu_x_2 t_встр.

2.2.7 Как найти среднюю скорость, если тело половину пути проехало со скоростью nu_1, а вторую половину пути nu_2?

По определению (2.8):

nu_ср= дробь: числитель: L, знаменатель: t конец дроби .

В нашем случае, так как на каждой половине пути тело едет с постоянной скоростью, то

t=t_1 плюс t_2= дробь: числитель: дробь: числитель: L, знаменатель: 2 конец дроби , знаменатель: nu_1 конец дроби 	 плюс дробь: числитель: дробь: числитель: L, знаменатель: 2 конец дроби , знаменатель: nu_2 конец дроби = дробь: числитель: L, знаменатель: 2 конец дроби левая круглая скобка дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_1 конец дроби плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_2 правая круглая скобка конец дроби

Получаем

nu_ср= дробь: числитель: L, знаменатель: дробь: числитель: L, знаменатель: 2 конец дроби левая круглая скобка дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_1 конец дроби плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_2 правая круглая скобка конец дроби конец дроби = дробь: числитель: 2nu_1nu_2, знаменатель: nu_1 плюс nu_2 конец дроби .

В общем случае, если весь путь разбить на n равных участков, на каждом из которых тело едет с постоянной скоростью, то

nu_ср= дробь: числитель: n, знаменатель: дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_1 конец дроби плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_2 конец дроби плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_3 конец дроби плюс ... плюс дробь: числитель: 1, знаменатель: nu_n конец дроби конец дроби .

Формула справедлива только если весь путь разбит на равные участки. Если же разбиение будет иное, то, естественно, формула для нахождения средней скорости, будет иной.

2.2.8 Как найти среднюю скорость, если тело половину времени проехало со скоростью nu_1, а вторую половину времени nu_2?

По определению (2.8):

nu_ср= дробь: числитель: L, знаменатель: t конец дроби .

В нашем случае, так как каждую половину времени тело едет с постоянной скоростью, то

L=L_1 плюс L_2= дробь: числитель: t, знаменатель: 2 конец дроби nu_1 плюс дробь: числитель: t, знаменатель: 2 конец дроби nu_2.

Получаем

nu_ср= дробь: числитель: дробь: числитель: t, знаменатель: 2 конец дроби nu_1 плюс дробь: числитель: t, знаменатель: 2 конец дроби nu_2, знаменатель: t конец дроби = дробь: числитель: дробь: числитель: t, знаменатель: 2 конец дроби левая круглая скобка nu_1 плюс nu_2 правая круглая скобка , знаменатель: t конец дроби = дробь: числитель: 1, знаменатель: 2 конец дроби левая круглая скобка nu_1 плюс nu_2 правая круглая скобка .

В общем случае, если все время разбито на n равных промежутков, на каждом из которых тело едет с постоянной скоростью, то

nu_ср= дробь: числитель: 1, знаменатель: n конец дроби левая круглая скобка nu_1 плюс nu_2 плюс nu _3 плюс ⋯ плюс nu _4 правая круглая скобка .

Формула справедлива только если все время разбито на равные промежутки. Если же разбиение будет иное, то, естественно, формула для нахождения средней скорости, будет иной.

2.2.9 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка по течению реки?

Согласно формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно неподвижной системы отсчета nu (в нашем случае земли), равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu.

При движении по течению вектора overrightarrownu_0 и vecu направлены в одну сторону, следовательно, получаем сложение двух векторов, направленных в одну сторону — используем формулу (1.15):

nu =nu_0 плюс u.

Таким образом, при движении любого тела по течению его скорость определяется формулой nu =nu_0 плюс u.

2.2.10 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка против течения реки?

Согласно формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно неподвижной системы отсчета nu (в нашем случае земли) равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecnu

Перепишем формулу в виде:

vecnu=overrightarrownu_0 минус левая круглая скобка минус vecnu правая круглая скобка .

Вектора overrightarrownu_0 и  левая круглая скобка минус vecnu правая круглая скобка направлены в одну сторону, следовательно, получаем вычитание двух векторов, направленных в одну сторону — используем формулу c=|a минус b|:

nu =nu_0 минус u.

2.2.11 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка, если ее скорость направлена перпендикулярно течению реки?

Согласно формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно неподвижной системы отсчета nu (в нашем случае земли), равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecnu

В данном случае вектора overrightarrownu_0 и vecnu направлены перпендикулярно, следовательно, получаем задачу о сложении взаимно перпендикулярных векторов — используем формулу c= корень из: начало аргумента: a в степени левая круглая скобка 2 конец аргумента плюс b в квадрате правая круглая скобка :

nu = корень из: начало аргумента: nu_0 конец аргумента в квадрате плюс u в квадрате .

2.2.12 Как найти расстояние, на которое снесет лодку, если ее скорость направлена перпендикулярно скорости реки?

В результате сложения скоростей по формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OD. В результате, когда тело окажется на противоположном берегу, оно попадет в точке D, и его снесет на длину CD=S.

Треугольник OAB подобен треугольнику OCD:

 дробь: числитель: CD, знаменатель: AB конец дроби = дробь: числитель: OC, знаменатель: OA конец дроби Rightarrow дробь: числитель: S, знаменатель: u конец дроби = дробь: числитель: h, знаменатель: nu_0 конец дроби Rightarrow S=h дробь: числитель: u, знаменатель: nu_0 конец дроби .

2.2.13 Как найти скорость, с которой движется моторная лодка, если ее скорость направлена под углом φ к скорости течения реки?

Согласно формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно неподвижной системы отсчета nu (в нашем случае земли), равна векторной сумме скорости подвижной системы отсчета u (в нашем случае — скорость реки) и скорости в подвижной системе отсчета nu_0 (в нашем случае — собственная скорость лодки).

vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu.

В результате сложения скоростей по формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OB. Как видим, получили треугольник, в котором известен один из углов — левая круглая скобка 180 градусов минус фи правая круглая скобка . Тогда по теореме косинусов:

nu = корень из: начало аргумента: nu_0 конец аргумента в квадрате плюс u в квадрате минус 2nu _0 u косинус ⁡ левая круглая скобка 180 градусов минус фи правая круглая скобка = корень из: начало аргумента: nu _0 конец аргумента в квадрате плюс u в квадрате плюс 2nu_0 u косинус ⁡ фи .

2.2.14 Как найти расстояние, на которое снесет лодку, если ее скорость направлена под углом  фи к скорости течения реки?

В результате сложения скоростей по формуле vecnu=overrightarrownu_0 плюс vecu скорость тела относительно земли равна vecnu и направлена по прямой OB. В результате, когда тело окажется на противоположном берегу, оно попадет в точке В, и его снесет на длину АВ=S.

В задачах, когда движение происходит в плоскости, то есть и вдоль оси Ox, и вдоль оси Oy, необходимо введение системы координат для того, чтобы упростить рассмотрение задачи.

Проекция nu_x:

nu_x=nu _0 косинус ⁡ фи плюс u.

Проекция nu_y:

nu _y=nu_0 синус ⁡ фи .

Формулы nu_x=nu _0 косинус ⁡ фи плюс u и nu _y=nu_0 синус ⁡ фи не просто результат математической операции нахождения проекции, nu_x и nu_y имеют физический смысл: со скоростью nu_x тело плывет вдоль оси Ox, то есть по течению; со скоростью nu_y тело переплывает реку. Например, время, за которое тело переплывет реку, можно найти просто поделив ширину реки на nu_y:

t_0= дробь: числитель: h, знаменатель: nu_y конец дроби = дробь: числитель: h, знаменатель: nu_0 синус фи конец дроби .

Тогда

S=nu_xt_0= дробь: числитель: h, знаменатель: nu_0 синус фи конец дроби левая круглая скобка nu_0 косинус фи плюс u правая круглая скобка .

2.2.15 Под каким углом α нужно направить собственную скорость лодки, чтобы за минимальное время переплыть реку?

Согласно формуле nu _y=nu_0 синус ⁡ фи скорость, с которой лодка переплывает реку, равна:

nu_y=nu_0 синус ⁡ фи .

Очевидно, что время будет минимальным, если nu_y будет максимальным, то есть  фи =90 градусов= дробь: числитель: Пи , знаменатель: 2 конец дроби .

2.2.16 С какой скоростью машина обгоняет вторую машину, если они движутся в одну сторону?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью overrightarrownu_1, а 2-ая машина также движется вправо со скоростью overrightarrownu_2. Скорость обгона — это скорость, с которой 1-ая машина движется относительно 2-ой, то есть — это относительная скорость, и она определяется формулой c=|a минус b|:

overrightarrownu_отн=overrightarrownu_1 минус overrightarrownu_2.

Так как overrightarrownu_1 и overrightarrownu_2 направлены в одну сторону, то получили задачу о вычитании векторов, направленных в одну сторону — формула c=|a минус b|:

nu_обгона=nu_1 минус nu_2.

Заметим, что при обгоне, естественно nu_1 больше nu_2, поэтому nu_обгона больше 0.

2.2.17 За какое время проедут мимо друг друга два поезда, двигающиеся в одном направлении?

Пусть длина 1-го поезда L_1, а скорость 2-го поезда L_2. Скорость обгона определяется формулой nu_обгона=nu_1 минус nu_2. Тогда

t= дробь: числитель: L_1 плюс L_2, знаменатель: nu_обгона конец дроби = дробь: числитель: L_1 плюс L_2, знаменатель: nu_1 минус nu_2 конец дроби .

2.2.18 С какой скоростью машина едет навстречу вторую машину, если они движутся в противоположных направлениях?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью overrightarrownu_1, а 2-ая машина движется влево со скоростью overrightarrownu_2. Скорость движения навстречу — это скорость, с которой 1-ая машина движется относительно 2-ой, то есть — это относительная скорость, и она определяется формулой c=|a минус b|:

overrightarrownu_отн=overrightarrownu_1 минус overrightarrownu_2.

Перепишем эту формулу в виде:

overrightarrownu_отн=overrightarrownu_1 минус левая круглая скобка минус overrightarrownu_2 правая круглая скобка .

Так как overrightarrownu_1 и  левая круглая скобка минус overrightarrownu_2 правая круглая скобка направлены в одну сторону, то получили задачу о вычитании векторов, направленных в одну сторону — формула c=|a минус b|:

nu_встр=nu_1 минус левая круглая скобка минус nu_2 правая круглая скобка =nu_1 плюс nu_2.

2.2.19 За какое время проедут мимо друг друга два поезда, двигающиеся в противоположных направлениях?

Пусть длина 1-го поезда L_1, а скорость 2-го поезда L_2. Скорость обгона определяется формулой nu_обгона=nu_1 минус nu_2. Тогда

t= дробь: числитель: L_1 плюс L_2, знаменатель: nu_встр конец дроби = дробь: числитель: L_1 плюс L_2, знаменатель: nu_1 плюс nu_2 конец дроби .

2.2.20 Как найти относительную скорость, если тела движутся по взаимно перпендикулярным направлениям?

Пусть 1-ая машина движется вправо со скоростью overrightarrownu_1, а 2-ая машина движется перпендикулярно первой со скоростью overrightarrownu_2. Относительная скорость определяется формулой c=|a минус b|:

overrightarrownu_отн=overrightarrownu_1 минус overrightarrownu_2.

Так как вектора overrightarrownu_1 и overrightarrownu_2 перпендикулярны, то воспользуемся формулой c= корень из: начало аргумента: a в степени левая круглая скобка 2 конец аргумента плюс b в квадрате правая круглая скобка :

nu_отн= корень из: начало аргумента: nu_1 конец аргумента в квадрате плюс nu_2 в квадрате .


Загрузить PDF


Загрузить PDF

Чтобы вычислить среднюю скорость, воспользуйтесь простой формулой: {text{Скорость}}={frac  {{text{Пройденный путь}}}{{text{Время}}}}. Но в некоторых задачах даются два значения скорости — на разных участках пройденного пути или в различные промежутки времени. В этих случаях нужно пользоваться другими формулами для вычисления средней скорости. Навыки решения подобных задач могут пригодиться в реальной жизни, а сами задачи могут встретиться на экзаменах, поэтому запомните формулы и уясните принципы решения задач.

  1. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 1

    1

    Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:

    • длина пути, пройденного телом;
    • время, за которое тело прошло этот путь.
    • Например: автомобиль проехал 150 км за 3 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля.
  2. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 2

    2

    Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: v={frac  {s}{t}}, где v — средняя скорость, s — пройденный путь, t — время, за которое пройден путь.[1]

  3. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 3

    3

    В формулу подставьте пройденный путь. Значение пути подставьте вместо s.

    • В нашем примере автомобиль проехал 150 км. Формула запишется так: v={frac  {150}{t}}.
  4. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 4

    4

    В формулу подставьте время. Значение времени подставьте вместо t.

    • В нашем примере автомобиль ехал в течение 3 ч. Формула запишется так: v={frac  {150}{3}}.
  5. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 5

    5

    Разделите путь на время. Вы найдете среднюю скорость (как правило, она измеряется в километрах в час).

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 6

    1

    Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:

    • несколько значений пройденных участков пути;
    • несколько значений времени, за которые был пройден каждый участок пути.[2]
    • Например: автомобиль проехал 150 км за 3 ч, 120 км за 2 ч, 70 км за 1 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
  2. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 7

    2

    Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: v={frac  {s}{t}}, где v — средняя скорость, s — общий пройденный путь, t — общее время, за которое пройден путь.[3]

  3. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 8

    3

    Вычислите общий пройденный путь. Для этого сложите значения пройденных участков пути. В формулу подставьте общий пройденный путь (вместо s).

  4. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 9

    4

    Вычислите общее время в пути. Для этого сложите значения времени, за которые был пройден каждый участок пути. В формулу подставьте общее время (вместо t).

  5. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 10

    5

    Разделите общий путь на общее время. Вы найдете среднюю скорость.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 11

    1

    Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины:

    • несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
    • несколько значений времени, в течение которого тело двигалось с соответствующей скоростью.[4]
    • Например: автомобиль двигался со скоростью 50 км/ч в течение 3 ч, со скоростью 60 км/ч в течение 2 ч, со скоростью 70 км/ч в течение 1 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
  2. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 12

    2

    Запишите формулу для вычисления средней скорости. Формула: v={frac  {s}{t}}, где v — средняя скорость, s — общий пройденный путь, t — общее время, за которое пройден путь.[5]

  3. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 13

    3

    Вычислите общий путь. Для этого умножьте каждую скорость на соответствующее время. Так вы найдете длину каждого участка пути. Чтобы вычислить общий путь, сложите значения пройденных участков пути. В формулу подставьте общий пройденный путь (вместо s).

  4. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 14

    4

    Вычислите общее время в пути. Для этого сложите значения времени, за которые был пройден каждый участок пути. В формулу подставьте общее время (вместо t).

  5. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 15

    5

    Разделите общий путь на общее время. Вы найдете среднюю скорость.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 16

    1

    Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины и условия:

    • два или несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
    • тело двигалось с определенными скоростями в течение равных промежутков времени.
    • Например: автомобиль двигался со скоростью 40 км/ч в течение 2 ч и со скоростью 60 км/ч в течение других 2 ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
  2. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 17

    2

  3. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 18

    3

  4. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 19

    4

    Сложите значения двух скоростей. Затем сумму разделите на два. Вы найдете среднюю скорость на всем протяжении пути.

    Реклама

  1. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 20

    1

    Посмотрите на данные величины. Воспользуйтесь этим методом, если даны следующие величины и условия:

    • два или несколько значений скоростей, с которыми двигалось тело;
    • тело двигалось с определенными скоростями и прошло равные участки пути.
    • Например: автомобиль проехал 150 км со скоростью 40 км/ч, а затем вернулся обратно (то есть проехал те же 160 км) со скоростью 60 км/ч. Найдите среднюю скорость автомобиля на всем протяжении пути.
  2. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 21

    2

    Запишите формулу для вычисления средней скорости, если даны две скорости и одинаковые значения участков пути. Формула: v={frac  {2ab}{a+b}}, где v — средняя скорость, a — скорость тела, с которым оно двигалось на первом участке пути, b — скорость тела, с которым оно двигалось на втором (таком же, как первый) участке пути.
    [7]

    • Зачастую в условиях таких задач дано, что тело прошло определенный путь и вернулось обратно.
    • В таких задачах значения участков пути не важны — главное, чтобы они были равны.
    • Если даны три скорости и равные участки пути, перепишите формулу так:v={frac  {3abc}{ab+bc+ca}}.[8]
  3. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 22

    3

  4. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 23

    4

    Произведение двух скоростей умножьте на 2. Полученный результат запишите в числителе дроби.

  5. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 24

    5

    Сложите две скорости. Полученный результат запишите в знаменателе дроби.

  6. Изображение с названием Calculate Average Speed Step 25

    6

    Сократите дробь. Вы найдете среднюю скорость на всем протяжении пути.

    Реклама

Об этой статье

Эту страницу просматривали 170 323 раза.

Была ли эта статья полезной?

Добавить комментарий