Задание 22 ЕГЭ, физика: Механика

ЕГЭ ФизикаЗадание 221.1.6 Равноускоренное прямолинейное движение

Конная повозка двигается прямолинейно равномерно со скоростью 7,2 км/⁠ч. Когда она проезжает мимо человека, тот начинает с постоянным ускорением бежать за ней. Найдите скорость человека в тот момент, когда он догонит повозку.

В подтеме 95 задач
Разбор
Главная идея: Когда человек догонит повозку, оба пройдут одинаковое расстояние; из равенства пути и соотношения v=atv = at для человека сразу получается, что его конечная скорость вдвое больше скорости повозки.

Переведём скорость повозки в СИ: vп=7,2 км/ч=7,2÷3,6=2 м/сv_п = 7,2 \text{ км/ч} = 7,2 \div 3,6 = 2 \text{ м/с}.

Человек начинает с нулевой скоростью и ускоряется равномерно. За время tt до момента встречи он преодолеет расстояние: sч=at22s_{ч} = \frac{at^2}{2} где aa — его ускорение.

Повозка движется с постоянной скоростью, поэтому за то же время tt она пройдёт: sп=vп⋅ts_п = v_п \cdot t

В момент встречи человек догонит повозку, значит, оба преодолели одинаковое расстояние: at22=vп⋅t\frac{at^2}{2} = v_п \cdot t

Сокращаем на tt (оно не равно нулю): at2=vп\frac{at}{2} = v_п

Отсюда находим ускорение: at=2vпat = 2v_п

Скорость человека в момент встречи определяется формулой: vч=a⋅t=2vп=2×2=4 м/сv_{ч} = a \cdot t = 2v_п = 2 \times 2 = 4 \text{ м/с}

Типичные ошибки

  • Забыли перевести км/ч в м/с — ответ получится в 3,6 раза больше
  • Ошибочно считают, что скорость человека должна быть меньше скорости повозки (она её догонит именно потому, что ускоряется и в конце едет быстрее)
  • Применяют формулу s=vts = vt вместо s=at22s = \frac{at^2}{2} для равноускоренного движения из состояния покоя
Непонятно?

Похожие задачи