Задачи › Относительность движения, сложение скоростей

Спидометр гоночного автомобиля

  1. Спидометр гоночного автомобиля

    Санкт-Петербургская 2021/22, 8 кл.
    6/10

    Спидометр на гоночном автомобиле BMW устроен так, что показывает скорость относительно ближайшего автомобиля на дороге. Двигаясь по шоссе с постоянной, согласно спидометру, скоростью \(72\) км/ч, водитель BMW обогнал три машины. Зависимость координаты этих машин от времени показана на рисунке (после \(300\) с машины двигаются с постоянной скоростью). Какое время прошло между вторым и третьим обгоном, если между первым и вторым прошло \(100\) с?

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Перейдите в систему отсчёта одной из машин: оставшиеся машины там движутся равномерно. Скорость гонщика меняется ровно в той точке, где он оказывается посередине между соседними машинами.

    Ответ

    \(\approx130\) с.

    Решение

    Перейдём в систему отсчёта первой машины. Машины двигаются с постоянными скоростями \(v_2=5\) м/с и \(v_3=10\) м/с. Гонщик меняет скорость, когда оказывается ровно посередине между машинами. Скорость гонщика \(v_0=72\) км/ч\(=20\) м/с, между первым и вторым обгонами она равна \(v_0+v_2=25\) м/с, после второго обгона \(v_0+v_3=30\) м/с.

    Средняя скорость гонщика между первым и вторым обгонами \(v_{ср,12}=\dfrac{v_0+(v_0+v_2)}{2}=22{,}5\) м/с, между вторым и третьим \(v_{ср,23}=\dfrac{(v_0+v_2)+(v_0+v_3)}{2}=27{,}5\) м/с. По графику находим моменты обгонов: первый при \(t_1=150\) с, второй при \(t_2=250\) с (это согласуется с условием: 100 с между первым и вторым). Из точки второго обгона проводим прямую с наклоном \(27{,}5\) м/с, она пересекает график третьего обгона примерно через \(\Delta t\approx130\) с после второго.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи