Обложка

2. Средна и Моментна Скорост

Избери решение на задача:

Задача 1 (безплатна)

Кратко решение

\( v_1 = 50 \text{ km/h} \) \( v_2 = 100 \text{ km/h} \) \( t_1 = t_2 = 30 \text{ min} = 0,5 \text{ h} \) \( t = t_1 + t_2 = 0,5 + 0,5 = 1 \text{ h} \) \( v_{ср} = \frac{s}{t} \) \( s_1 = v_1 \cdot t_1 = 50 \cdot 0,5 = 25 \text{ km} \) \( s_2 = v_2 \cdot t_2 = 100 \cdot 0,5 = 50 \text{ km} \) \( s = s_1 + s_2 = 25 + 50 = 75 \text{ km} \) \( v_{ср} = \frac{s}{t} = \frac{75}{1} = 75 \text{ km/h} \)

Подробно решение

Стъпка 1: Разбиране на задачата

Автомобил се движи в продължение на 30 min със скорост 50 km/h, а през следващите 30 min – със скорост 100 km/h. Търсим средната скорост на автомобила през цялото време на движение.

Стъпка 2: Формула за средна скорост

Средната скорост \(v_{ср}\) се изчислява по формулата: \[v_{ср} = \frac{s}{t}\] където \(s\) е целият изминат път, а \(t\) е общото време на движение.

Стъпка 3: Преобразуване на времето

Времето е дадено в минути, но скоростта е в km/h. Затова преобразуваме времето в часове: \[30 \text{ min} = \frac{30}{60} \text{ h} = \frac{1}{2} \text{ h} = 0,5 \text{ h}\] Общото време на движение е \(t = 0,5 \text{ h} + 0,5 \text{ h} = 1 \text{ h}\).

Стъпка 4: Изминат път през първия интервал

През първите 30 min (0,5 h) автомобилът се движи със скорост \(v_1 = 50\) km/h. Изминатият път \(s_1\) е: \[s_1 = v_1 \cdot t_1 = 50 \cdot \frac{1}{2} = 25 \text{ km}\]

Стъпка 5: Изминат път през втория интервал

През вторите 30 min (0,5 h) автомобилът се движи със скорост \(v_2 = 100\) km/h. Изминатият път \(s_2\) е: \[s_2 = v_2 \cdot t_2 = 100 \cdot \frac{1}{2} = 50 \text{ km}\]

Стъпка 6: Общ изминат път

Общият изминат път \(s\) е сумата от изминатите пътища през двата интервала: \[s = s_1 + s_2 = 25 + 50 = 75 \text{ km}\]

Стъпка 7: Пресмятане на средната скорост

Заместваме \(s = 75\) km и \(t = 1\) h във формулата за средна скорост: \[v_{ср} = \frac{s}{t} = \frac{75}{1} = 75 \text{ km/h}\]

Стъпка 8: Отговор

Средната скорост на автомобила през цялото време на движение е 75 km/h.

Най-важното от урока

Моментна скорост (\(v\)): Скоростта в даден момент (това, което показва скоростомерът). Измерва се в m/s или km/h.
Ускорение (\(a\)): Показва колко бързо се променя скоростта. Измерва се в \(\text{m/s}^2\).
Формула за ускорение: \( a = \frac{\text{промяна на скоростта}}{\text{време}} = \frac{v_2 - v_1}{\Delta t} \).
Видове движение:
  • Ако скоростта е постоянна, \(a = 0\) (равномерно).
  • Ако скоростта расте, \(a > 0\) (равноускорително).
  • Ако скоростта намалява, \(a < 0\) (равнозакъснително).
Моментната скорост показва колко бързо се движи едно тяло в точно определен момент от време. Тя е равна на средната скорост, пресметната за много кратък интервал от време.
\[ v = \frac{\Delta s}{\Delta t} \] \( \Delta s \) е малкото разстояние, изминато за малкия интервал от време \( \Delta t \).
Скоростомерът на автомобил измерва моментната скорост. Ако той показва 100 km/h, това е скоростта на автомобила в този конкретен момент.
При равномерно движение (с постоянна скорост), моментната скорост по-голяма, по-малка или равна на средната скорост за цялото движение?
Отговор: Равна. При равномерно движение скоростта не се променя, следователно моментната скорост във всеки един момент е равна на средната скорост.
Ускорението е физична величина, която показва колко бързо се променя скоростта на едно тяло. Означава се с буквата \(a\).
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_2 - v_1}{t_2 - t_1} \] \( \Delta v = v_2 - v_1 \) е изменението на скоростта за интервал от време \( \Delta t = t_2 - t_1 \).
Основната мерна единица за ускорение е метър за секунда на квадрат (\(\text{m/s}^2\)).
Автомобил увеличава скоростта си от \(v_1 = 10\) m/s до \(v_2 = 16\) m/s за интервал от време \( \Delta t = 3 \) s. Ускорението му е: \[ a = \frac{16 \, \text{m/s} - 10 \, \text{m/s}}{3 \, \text{s}} = \frac{6 \, \text{m/s}}{3 \, \text{s}} = 2 \, \text{m/s}^2 \] Това означава, че всяка секунда скоростта на автомобила нараства с 2 m/s.
Колоездач се спуска по наклон и за 4 секунди увеличава скоростта си от 2 m/s на 10 m/s. Какво е неговото ускорение?
\( \Delta v = 10 \, \text{m/s} - 2 \, \text{m/s} = 8 \, \text{m/s} \)
\( \Delta t = 4 \, \text{s} \)
\( a = \frac{8 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = 2 \, \text{m/s}^2 \)
Отговор: Ускорението е \(2 \, \text{m/s}^2\).
Равномерно движение: Скоростта е постоянна, ускорението е нула (\(a = 0\)).
Равноускорително движение: Скоростта нараства равномерно, ускорението е постоянно и положително (\(a > 0\)).
Равнозакъснително движение: Скоростта намалява равномерно, ускорението е постоянно и отрицателно (\(a < 0\)).
Кола, която потегля от светофар, извършва равноускорително движение. Кола, която спира преди светофар, извършва равнозакъснително движение.
Какъв вид движение извършва влак, който се движи с постоянна скорост от 80 km/h между две гари?
Отговор: Равномерно движение, защото скоростта му е постоянна и ускорението е \(a = 0\).

Задачи за упражнение

Лесна: Тяло в покой (\(v_1 = 0\)) започва да се движи и след 5 секунди достига скорост 15 m/s. Намерете ускорението му.
\( a = \frac{v_2 - v_1}{t_2 - t_1} = \frac{15 \, \text{m/s} - 0 \, \text{m/s}}{5 \, \text{s}} = 3 \, \text{m/s}^2 \)
Отговор: Ускорението е \(3 \, \text{m/s}^2\).
Средна: Автомобил се движи със скорост 72 km/h. Водачът натиска спирачка и след 4 секунди автомобилът спира. Намерете ускорението. (Внимание: превърнете km/h в m/s!)
Първо превръщаме скоростта от km/h в m/s:
\( v_1 = 72 \, \text{km/h} = 72 \cdot \frac{1000 \, \text{m}}{3600 \, \text{s}} = 20 \, \text{m/s} \)
Крайната скорост е \( v_2 = 0 \, \text{m/s} \), а времето е \( \Delta t = 4 \, \text{s} \).
\( a = \frac{0 \, \text{m/s} - 20 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = \frac{-20 \, \text{m/s}}{4 \, \text{s}} = -5 \, \text{m/s}^2 \)
Отговор: Ускорението е \(-5 \, \text{m/s}^2\) (знакът минус показва, че движението е равнозакъснително).
Трудна: Влак се движи с начална скорост 10 m/s и постоянно ускорение \(a = 0.5 \, \text{m/s}^2\). Каква ще бъде скоростта му след 12 секунди?
Използваме формулата за ускорение \( a = \frac{v_2 - v_1}{\Delta t} \) и я преобразуваме, за да намерим \(v_2\).
\( \Delta v = a \cdot \Delta t \)
\( v_2 - v_1 = a \cdot \Delta t \)
\( v_2 = v_1 + a \cdot \Delta t \)
Заместваме с дадените стойности:
\( v_2 = 10 \, \text{m/s} + (0.5 \, \text{m/s}^2 \cdot 12 \, \text{s}) = 10 \, \text{m/s} + 6 \, \text{m/s} = 16 \, \text{m/s} \)
Отговор: Скоростта на влака ще бъде 16 m/s.

Надвий
домашното
с хиляди решения, уроци и тестове:

Математика

82267 решения

2146 уроци и тестове

Иконка Математика
4 клас
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас

Литература

773 материали

Иконка Литература
5 клас
6 клас
7 клас
8 клас
9 клас
10 клас
11 клас
12 клас