Электробус и такси
3/10Электробус, движущийся по улице, начинает тормозить с постоянным ускорением, когда до ближайшей остановки остаётся проехать расстояние \(S_0\). В этот момент его обгоняет автомобиль такси, движущийся равномерно со скоростью \(v_т\). Электробус прибыл на остановку спустя время \(t\) после того, как мимо неё проследовало такси. Размерами транспортных средств и протяжённостью остановки можно пренебречь.

С какой скоростью \(v_э\) двигался электробус непосредственно перед началом торможения? Дайте ответ в км/ч с округлением до целого числа.
С каким по модулю ускорением \(a\) происходило торможение электробуса? Дайте ответ в м/с\(^2\) с округлением до тысячных долей.
Какая скорость \(v\) была у электробуса в момент времени, когда автомобиль такси проезжал мимо остановки? Дайте ответ в км/ч с округлением до целого числа.
На какое расстояние \(S\) автомобиль такси обогнал электробус к моменту, когда машина такси проезжала мимо остановки? Дайте ответ в метрах с округлением до целого числа.
▶Показать разборСкрыть разбор
ПодсказкаВремя движения такси до остановки равно \(S_0/v_т\). Всё остальное следует из того, что электробус тормозит до нуля в точке остановки.
Ответ1) 54, 36, 34, 45, 58 км/ч (варианты 1–5); 2) \(0{,}375\), \(0{,}100\), \(0{,}075\), \(0{,}625\), \(0{,}500\) м/с\(^2\); 3) 34, 25, 20, 32, 32 км/ч; 4) 117, 245, 211, 61, 77 м.
РешениеВремя движения такси от места обгона электробуса до остановки: \(t_т = S_0/v_т\). Время движения электробуса от места обгона до остановки: \(t_э = t + t_т\). Скорость электробуса непосредственно перед началом торможения: \(v_э = a t_э\). Путь электробуса от места обгона до остановки: \(S_0 = v_э t_э - \dfrac{a t_э^2}{2} = \dfrac{a t_э^2}{2}\). Отсюда \[a = \frac{2S_0}{t_э^2} = \frac{2S_0}{\left(\dfrac{S_0}{v_т} + t\right)^2}, \qquad v_э = a t_э = \frac{2S_0}{\dfrac{S_0}{v_т} + t}.\] Скорость электробуса в момент проезда такси мимо остановки: \[v = v_э - a t_т = \frac{2 S_0 t}{\left(\dfrac{S_0}{v_т} + t\right)^2}.\] Расстояние, на которое такси обогнало электробус, равно пути, который электробусу осталось проехать за время \(t\): \[S = v t - \frac{a t^2}{2} = \frac{S_0 t^2}{\left(\dfrac{S_0}{v_т} + t\right)^2}.\]
Похожие задачи
- Два последовательных участка Курчатов 2012/13, 9 кл.
- Время разгона тела Ведомственная 2013/14, 9 кл.
- Равноускоренное движение по формулам «Бельчонок» 2014/15, 10 кл.
- Равноускоренное движение по зависимостям «Бельчонок» 2014/15, 9 кл.
- Догоняющее тело Росатом 2016/17, 9 кл.
- Драг-рэйсинг СПбГУ 2020/21, 7-9 кл.