Задачи › Равноускоренное движение

Догоняющее тело

  1. Догоняющее тело

    Росатом 2016/17, 9 кл.
    2/10

    Два тела, расстояние между которыми \(l\), начинают двигаться одновременно в одном направлении: первое из состояния покоя равноускоренно с ускорением \(a\), второе, догоняющее первое, равномерно со скоростью \(v\). При каком минимальном значении \(v\) второе тело догонит первое?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Запишите координаты обоих тел как функции времени и условие совпадения координат. Когда квадратное уравнение имеет решение?

    Ответ

    \(v_{\min} = \sqrt{2al}\).

    Решение

    Зависимости координат тел от времени (начало координат в точке, откуда начало двигаться второе тело, ось \(x\) направлена вдоль движения тел): \[x_1(t) = l + \frac{at^2}{2}, \qquad x_2(t) = vt.\] Второе тело догонит первое, если для какого-то значения \(t\) выполнено условие \[\frac{at^2}{2} - vt + l = 0. \qquad (*)\] Квадратное уравнение \((*)\) имеет решение, если его дискриминант неотрицателен: \(v^2 \ge 2al\). Отсюда \[v_{\min} = \sqrt{2al}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи