Подъём камня по наклонному ходу
5/10Сизиф пытается закатить камень на гору. Для того, чтобы упростить себе задачу, он сделал в горе наклонный ход с постоянным уклоном. Ход состоит из чередующихся тоннелей длиной по 245 метров каждый и мостов над ущельями длиной по 115 метров. Сизиф разгоняет камень на горизонтальном участке у подножия горы и надеется, что тот сможет закатиться на гору по наклонному ходу сам. Наблюдая за тем, как катится камень, Сизиф отметил, что на первом мосту он оказался через 10 секунд после начала подъёма, а на седьмом — через 130 с. Определите, через сколько времени после начала подъёма камень окажется на девятом мосту. Ответ выразите в секундах, округлив до целых.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаДвижение камня по уклону равнозамедленное. Запишите путь до каждого моста через начальную скорость и ускорение, а затем решите систему из двух уравнений для двух измерений.
Ответ\(250\) с.
РешениеСкорость камня на наклонном участке меняется по закону \(v(t) = v_{\text{нач}} - at\), поэтому пройденный за время \(\tau\) путь равен \(L(\tau) = v_{\text{нач}}\tau - \dfrac{a\tau^2}{2}\). До первого моста камень проходит тоннель длиной \(245\) м, до \(n\)-го моста — путь \(L_n = 245 + (n-1)\cdot 360\) м (тоннель \(245\) м и мост \(115\) м).
По условию: \(245 = 10\,v_{\text{нач}} - 50\,a\) (первый мост, \(t = 10\) с) и \(2405 = 130\,v_{\text{нач}} - 8450\,a\) (седьмой мост, \(L_7 = 245 + 6\cdot 360 = 2405\) м, \(t = 130\) с). Отсюда \(v_{\text{нач}} = 25\) м/с, \(a = 0{,}1\) м/с\(^2\).
Путь до девятого моста \(L_9 = 245 + 8\cdot 360 = 3125\) м. Время выкатывания: \(T = \dfrac{v_{\text{нач}} - \sqrt{v_{\text{нач}}^2 - 2aL_9}}{a}\). Поскольку \(v_{\text{нач}}^2 - 2aL_9 = 625 - 625 = 0\), получаем \(T = \dfrac{v_{\text{нач}}}{a} = 250\) с.
Ответ: \(250\) с.
Похожие задачи
- Шар и оторвавшийся предмет МОШ 2010/11, 9 кл.
- Безопасная дистанция между автомобилями МОШ 2013/14, 9 кл.
- Муха между брусками «Бельчонок» 2014/15, 10 кл.
- Шайба с изменением силы «Покори Воробьёвы горы!» 2014/15, 10–11 кл.
- Ракета с двумя двигателями МОШ 2015/16, 9 кл.
- Гоночный автомобиль «Шаг в будущее» 2015/16, 9 кл.