Помогите, пожалуйста, с физикой!
Четверть пути автомобиль двигался со скоростью 120 км/ч, а остаток пути - со скоростью 90 км/ч. Определите среднюю путевую скорость движения автомобиля. Считайте, что на каждом из участков автомобиль двигался равномерно.
Ответы
Дано: V₁ = 120 км/ч, l₁ = l/4, V₂ = 90 км/ч.
Найти: Vср - ?
Решение. Средняя путевая скорость определяется по формуле Vср = l/t, причём l = l₁ + l₂, а t = t₁ + t₂. Из условия видно, что l₁ = l/4, а l₂ - остаток пути - может быть найден как l₂ = l - l₁, т. е. l₂ = 3×l/4.
Учитывая, что движение на отдельных участках равномерно, найдём t₁ = l₁/V₁ = l/4V₁ и t₂ = l₂/V₂ = 3×l/4V₂, тогда всё время движения t = (l/4V₁) + (3×l/4V₂) = (l×(V₂ + 3V₁)) / 4V₁V₂.
После подстановки в формулу средней скорости получим: Vср = (l×4V₁V₂) / (l×(V₂ + 3V₁)) = 4V₁V₂ / (V₂ + 3V₁).
Проверим единицы и определим числовое значение искомой величины:
[Vср] = ((км\ч) × (км/ч)) / (км/ч + км/ч) = км/ч
Vср = (4 × 120 × 90) / 90 + 360 = 43200/450 = 96 км/ч
Ответ: средняя скорость движения автомобиля на всём пути составляла 96 км/ч
Пусть весь путь равен S
1)
На первом участке путь:
S₁ = S/4
Время:
t₁ = S₁ / V₁ = S / (4*120) = S / 480 с
2)
На втором участке путь:
S₂ = 3*S/4
Время:
t₂ = S₂ / V₂ = 3*S / (4*90) = 3*S / 360 = S / 120 с
3)
Общее время:
t = t₁ + t₂ = S / 480 + S / 120 = S*(5/480) = S / 96 c
4)
Средняя скорость:
Vcp = S / t = 96*S/S = 96 км/ч