Тело начинает прямолинейное равноускоренное движение из состояния покоя. Через 30 с ускорение тела меняется на противоположное, увеличившись при этом в 1,5 раза. Через какое время после этого тело вернётся в исходную точку?
от

1 Ответ

Дано:  
Время, через которое меняется ускорение (t) = 30 с  
Ускорение увеличивается в 1.5 раза  

Найти:  
Время, через которое тело вернется в исходную точку  

Решение:  
Пусть при первоначальном ускорении a тело пройдет расстояние s за время t. Тогда при изменении ускорения на -1.5a тело также пройдет расстояние s за время t', и это расстояние будет равно противоположной по направлению дистанции.  

Таким образом, тело вернется в исходную точку, когда общее пройденное расстояние будет равно 0:  
s - s = 0  

Общее пройденное расстояние при первоначальном ускорении:  
s = 0.5*a*t^2  

Общее пройденное расстояние при ускорении -1.5a:  
s = 0.5*(-1.5a)*t'^2  

Поскольку общее пройденное расстояние равно 0, можно записать уравнение:  
0.5*a*t^2 + 0.5*(-1.5a)*t'^2 = 0  
Упростим это уравнение:  
0.5*a*t^2 - 0.75*a*t'^2 = 0  
a*t^2 = 0.75*a*t'^2  
t^2 = 0.75*t'^2  
t = sqrt(0.75)*t'  
t' = t / sqrt(0.75)  
t' = t / 0.866 ≈ 1.155t  

Ответ:  
Через приблизительно 1.155 * 30 секунд после изменения ускорения тело вернется в исходную точку.
от