Школьник решил прокатиться в метро одного из городов. Понаблюдав за поездами, он понял,...

0 голосов
31 просмотров

Школьник решил прокатиться в метро одного из городов. Понаблюдав за поездами, он понял, что интервал их движения составляет T=1 мин 40 c, при этом все поезда стоят на станции в течение Δt=30 c. Определите дистанцию между поездом в момент его отправления со станции и позади идущим составом. Длина каждого поезда составляет L=100 м. Ответ выразите в мм, округлив до целых. Под дистанцией подразумевается расстояние между хвостом впереди идущего поезда и головой позади идущего. Известно, что до отправления поезда со станции позади идущий состав успевает разогнаться до постоянной скорости V.


Физика (583 баллов) | 31 просмотров
0

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!!!!!!!!!!!!!!!

Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ

В задаче не сказано, как именно останавливается поезд.

Можно было бы предположить, что поезда останавливаются мгновенно, как в примитивной компьютерной игре, однако, читая последнее предложения, мы понимаем, что рассматривается более-менее реальная ситуация, где поездам нужно время для того, чтобы разгоняться, а значит и останавливаться.

[[ I ]] Если предположить, что в задаче должен быть указан период и время торможения, то тогда в ней должны использоваться два дополнительных параметра: t – время и S – период торможения.

[[ II ]] Если же предположить, что поезда останавливаются с постоянным ускорением a , то решение будет содержать этот дополнительный параметр.



Решим задачу для обоих вариантов восстановленного условия:



[[ I ]]

Дано в конкретных з н а ч е н и я х :

Интервал движения T = 100 c .
Время посадки высадки \Delta t = 30 c .
Длина состава L = 100 м .

дано п а р а м е т р а м и :

Штатная скорость V ;
Время торможения до остановки t ;
Тормозной путь S ;


Найти: дистанцию между составами D .




Р е ш е н и е :


Все положения, упоминаемые в доказательстве решения, отмечены на приложенном к решению рисунке.

Искомая дистанция между поездами – это свободное пространство вдоль железнодорожного полотна. Таким образом – дистанция в данном случае – это расстояние от ведущего вагона (начала) заднего Скоростного состава (положение С) до Конца припаркованного состава (положение К) в тот момент, когда припаркованный собирается отправляться.

Нам неизвестно, является ли торможение составов перед остановкой равнозамедленным или нет, и нам это знать и не нужно (!), поскольку нам дано и время, и скорость, и тормозной путь. Всё, что нам нужно – это корректно учесть все слагаемые времени и пути при торможении.

Общий интервал движения составляет T = 100 c , и это означает, что каждые 100 секунд, в положении Н оказывается Начало очередного состава. Уже припаркованный состав простоял на станции \Delta t = 30 c , а это означает, что следующему за ним составу осталось проехать из положения С (начало скоростного состава) до точки Н (начало припаркованного состава) в течение T - \Delta t = 70 секунд.

Искомая дистанция между составами, как мы уже говорили выше, измеряется не от положения С до положения Н, а от положения С до положения К (конец припаркованного состава). Однако нам будет удобно найти весь остаточный путь СН (между положениями С и Н), а затем вычесть из него длину КН (между положениями К и Н), равную длине состава L = 100 м.

Из T - \Delta t = 70 секунд, оставшихся идущему следом составу, первые \tau = T - t - \Delta t = 100 c - t - 30 c = 70 - t секунд он будет идти с постоянной скоростью V из положения С в положение О, а последующие t секунд он будет останавливаться из положения О до положения Н.

Длину отрезка ОН – это тормозной путь S . Теперь найдём СО, т.е. длину \lambda . Мы знаем, что по отрезку СО состав двигается равномерно со скоростью V в течение времени \tau = T - t - \Delta t , значит отрезок СО, т.е. \lambda = V \tau = V \cdot ( T - t - \Delta t ) = V \cdot ( 100 c - t - 30 c ) = V \cdot ( 70 c - t ) .

Отсюда ясно, что вся длина СН = СО + ОН , т.е.
СН = \lambda + S = S + V \cdot ( T - t - \Delta t ) = S + V \cdot ( 70 c - t ) .

Как было показано выше искомая дистанция D – это длина СК, равная разности СН и КН, т.е. СН и L.

Итак: D = СК = CH - L = V \cdot ( T - t - \Delta t ) + S - L =

= V \cdot ( 100 - t - 30 ) c + S - 100 м = V \cdot ( 70 c - t ) + S - 100 м .



О т в е т [[ I ]] :

дистанция между составами в аналитической форме

D = V \cdot ( T - t - \Delta t ) + S - L ;

дистанция между составами с подстановкой известных величин:

D = V \cdot ( 70 c - t ) + S - 100 м ,

где V – штатаная скорость состава,
t – время торможения, и S – тормозной путь.




*** [[ II ]] Решение задачи для второго варианта восстановленного условия во вложенной картинке:

О т в е т [[ II ]] :

дистанция между составами в аналитической форме

D = V \cdot ( T - \Delta t ) - \frac{V^2}{2a} - L ;

дистанция между составами с подстановкой известных величин:

D = V \cdot 70 c - \frac{V^2}{2a} - 100 м ,

где V – штатаная скорость состава,
и a – модуль ускорения при торможении.


image
image
(8.4k баллов)
0

Спасибо!!!!

0

а точный ответ какой?

0

спасиб

0

ОТВЕТ 100???

0

КАКОЙ ТОЧНЫЙ