Тема . №26 Механика (Расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)
.01 Кинематика
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела №26 механика (расчетная задача высокого уровня сложности+обоснование)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#46730

Узнав о готовящемся нападении неприятеля, решетку ворот замка начали опускать с постоянной скоростью u= 0,2  м/с. Мальчик, игравший на расстоянии l = 20  м от ворот, в тот же момент бросился бежать к воротам. Сначала он двигался равноускоренно, а затем, набрав максимальную скорость v0 =2,5  м/с, равномерно. С каким минимальным ускорением amin  мог разгоняться мальчик, чтобы успеть пробежать под решеткой ворот в полный рост, если в начальный момент нижний край решетки находился на расстоянии H = 3  м от поверхности земли? Рост мальчика h =1  м

Показать ответ и решение

Скорость мальчика при разгоне описывается уравнением:

v = V + at,

где v = v0  – конечная скорость, V = 0  – начальная скорость, a  – ускорение, t  – время движения.
Из этого уравнения можно выразить время разгона:

    v
t1 = a0.

Расстояние, которое пробежит мальчик во время разгона равно:

          2    2    2
S = Vt+ at1=  at1-= v0.
         2    2    2a

Тогда на границе разгона расстояние от мальчика до ворот равно l− S  , а движение равномерное, значит, время движения мальчика при равномерном движении равно:

t2 = l− S-.
     v0

Полное время движения

t= t+ t = v0 + l−-S-= v0+ -l − -v20--= v0 + l-.
   1   2   a    v0     a  v0   2a⋅v0  2a   v0

Из этой формулу видно, что меньше ускорение мальчика, тем больше время движения. Время движения не должно превышать время опускания решетки τ  . Для того, чтобы мальчик успел пробежать, необходимо, чтобы ворота опустились на высоту, не превышающую рост мальчика h  , то есть время опускания ворот равно:

τ = H-−-h.
      u

Максимальность времени движения мальчика (минимальность ускорения) будет достигнута при t =τ  , то есть

--v0-   l-  H-−-h         -(----v0----)-
2amin + v0 =   u   ⇒ amin =    H-− h  -l
                          2    u  − v0

Подставим числа из условия

             2,5 м/с
amin =-(-3 м-−-1 м--20-м-)-= 0,625 м/с2
      2  -0,2-м/с-− 2,5 м/с
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!