Задачи › Равномерное движение, средняя скорость

Белка и шишка

  1. Белка и шишка

    Всесибирская 2023/24, отборочный этап, 8 кл. · №25376

    Белка развлекается, роняя с вершины сосны шишку и бегая за ней вниз. Если белка бежит со скоростью \(1\) м/с, то она добирается до шишки через \(10\) с, после того как шишка упала на землю. А если скорость белки составляет \(2\) м/с, то такая задержка составляет \(4\) с. Чему равна средняя скорость движения шишки при падении, если считать, что она о ветки не стукается, приземляется около ствола и от места падения не откатывается?

    ▶ПодсказкаСкрыть: подсказка
    Подсказка

    Время падения шишки одинаково в обоих случаях. Запишите высоту дерева \(H\) как путь белки за время падения шишки плюс задержку, для каждой скорости белки.

    ▶ОтветСкрыть: ответ
    Ответ

    \(V_{\text{ср}}=6\) м/с.

    ▶РешениеСкрыть: решение
    Решение

    Пусть \(T_0\) — время падения шишки, \(H\) — высота дерева, \(V_{\text{ср}}\) — искомая средняя скорость. Время падения не зависит от скорости белки. Белка, бегущая вниз со скоростью \(V_1\), догоняет шишку на земле через время \(T_1\) после её падения, то есть \[H=V_1(T_0+T_1),\qquad H=V_2(T_0+T_2).\] Подставляя \(V_1=1\) м/с, \(T_1=10\) с, \(V_2=2\) м/с, \(T_2=4\) с, получаем \(T_0+10=2(T_0+4)\), откуда \(T_0=2\) с и \(H=12\) м. Средняя скорость шишки \[V_{\text{ср}}=\dfrac{H}{T_0}=6~\text{м/с}.\]

    Прочитали решение — спросите себя, как можно было до этого додуматься. А через день-два решите задачу заново, не подглядывая.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиНашли ошибку?

Похожие задачи