Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Колонна людей

  1. Колонна людей

    Санкт-Петербургская 2020/21, 7 кл.
    5/10

    Колонна людей движется равномерно со скоростью \(1\) м/с так, что «социальная» дистанция \(1{,}5\) м между людьми соблюдена. Один человек, задумавшись, начинает идти со скоростью \(1{,}1\) м/с, пока не приблизится к впереди идущему на \(0{,}25\) м. Заметив оплошность, он замедляется до \(0{,}9\) м/с и идёт так, пока позади идущий не окажется на расстоянии \(0{,}25\) м. Тогда он снова разгоняется до \(1{,}1\) м/с и цикл повторяется вновь. Какой путь пройдёт этот человек за \(3\) мин движения в таком режиме?

    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему отсчёта одного из людей колонны, которые движутся с постоянной скоростью. Как в ней будет двигаться рассматриваемый человек?

    Ответ

    \(179{,}5\) м.

    Решение

    В системе отсчёта одного из людей колонны сама колонна покоится, а рассматриваемый человек движется с постоянной по величине скоростью \(v = 0{,}1\) м/с либо вперёд, либо назад. Он ходит между двумя ближайшими покоящимися людьми, расстояние между которыми равно \(3\) м. Так как он разворачивается на расстоянии \(0{,}25\) м от каждого из них, он ходит по отрезку длиной \(2{,}5\) м. От разворота до разворота он проходит его за \(25\) с, а от начала движения до первого разворота — за \(12{,}5\) с.

    За \(180\) с человек успеет пройти расстояние до первого разворота за \(12{,}5\) с, затем \(6\) полных отрезков от разворота до разворота и ещё \(180~\text{с} - 25~\text{с} \cdot 6 - 12{,}5~\text{с} = 17{,}5\) с в направлении от впереди идущего к позади идущему. За это время он пройдёт \(1{,}75\) м и окажется на расстоянии \(0{,}5\) м позади своего изначального положения на отрезке.

    Отсюда в исходной системе отсчёта человек прошёл путь \[S = 1~\text{м/с} \cdot 180~\text{с} - 0{,}5~\text{м} = 179{,}5~\text{м}.\]

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи