22. Механика, МКТ и термодинамика: расчетная задача: #207511
Тело начинает движение из состояния покоя с постоянным ускорением. На первом километре пути оно разгоняется до скорости $v_1 = 54\,\text{км/ч}.$
Определите общее время разгона $t,$ если за это время тело прошло путь $s = 2\ 250\,\text{м}.$
Используем формулу равноускоренного движения без начальной скорости:
$$v_1^2 = 2a s_1 \implies a = \frac{v_1^2}{2s_1}$$ Подставляем значения:
$$a = \frac{15^2}{2 \cdot 1\ 000} = \frac{225}{2\ 000} = 0.1125\,\text{м/с}^2$$
Для всего пути $s$ применяем формулу:
$$s = \frac{a t^2}{2} \implies t = \sqrt{\frac{2s}{a}}$$ Подставляем ускорение и путь:
$$t = \sqrt{\frac{2 \cdot 2\ 250}{0.1125}} = \sqrt{40\ 000} = 200\,\text{с}$$
Ответ: общее время разгона тела составило $t = 200\,\text{с}.$