Задачи › Неравномерное движение, скорость как производная

Средняя скорость как график

  1. Средняя скорость как график

    МОШ 2017/18, 9 кл.
    4/10

    На графике приведена зависимость средней скорости \(v_{\text{ср}}\) автомобиля за все время движения от времени \(t\). Найдите, в какой момент времени значение скорости по модулю было минимально. Какой путь проехал автомобиль? Движение автомобиля прямолинейное.

    Рисунок
    ▶Показать разборСкрыть разбор
    Подсказка

    Средняя скорость с начала движения равна \(x(t)/t\). Выразите отсюда координату \(x(t)\) и посмотрите, какой вид имеет её график и когда мгновенная скорость обращается в нуль.

    Ответ

    Минимальная по модулю скорость равна \(0\) (в момент \(t = 1\) ч, когда автомобиль развернулся); путь за 2 ч равен \(100\) км.

    Решение

    Из графика следует, что \[v_{\text{ср}} = 100 - 50t.\] С другой стороны, \[v_{\text{ср}} = \frac{x - x_0}{t} \quad\Longrightarrow\quad x(t) = 100t - 50t^2 = 50t(2 - t),\] где \(x\) — координата автомобиля в момент времени \(t\), \(x_0\) — начальная координата, которую мы приняли равной нулю. График функции \(x(t)\) — парабола, и при \(t = 1\) ч имеет максимум (это говорит о том, что автомобиль развернулся). Значит, минимальное значение скорости по модулю равно \(0\) км/ч. За первый час автомобиль проехал \(x(1) = 100 - 50 = 50\) км. Следовательно, пройденный путь за 2 ч равен \(100\) км.

    Вся олимпиада на сайте

    Страница задачиОшибка в задаче?

Похожие задачи