Odpowiedź :
Ad 1.
szybkość średnia Vśr = przesunięcie/czas = s/t
(jeśli ruch odbywa się w jednym kierunku, to przesunięcie = droga)
wzór na drogę:
s = V0 * t + a * t² / 2 (*)
jednocześnie: V = V0 + a * t
czyli: V - V0 = a * t
podstawiamy to wyrazenie na a * t do (*):
s = V0 * t + V * t / 2 - V0 * t / 2 = (V+V0) * t / 2
wracamy do definicji szybkości średniej:
Vśr = s/t
Vśr = ((V+V0) * t / 2) / t = (V + V0)/2, cbdo.
Ad 2.
a)
dane:
a = 2 m/s²
V0 = 0
t = 5s
szukane:
Vśr = ?
obliczmy najpierw V = V0 + a * t = 0 + 2 * 5 = 10 m/s
więc Vśr = (0+10)/2 = 5 m/s
b)
dane:
a = 2 m/s²
t1 = 2s
t2 = 4s
szukane:
Vśr = ?
V0' = V0 + a * t1 (szybkość "początkowa" w zadaniu (b), równa szybkości w chwili 2 s od początku ruchu)
V0' = 0 + 2 * 2 = 4 m/s
V = V0 + a * t2 = 0 + 2*4 = 8 m/s
Vśr = (V0'+V)/2 = (4+8)/2 = 6 m/s
szybkość średnia Vśr = przesunięcie/czas = s/t
(jeśli ruch odbywa się w jednym kierunku, to przesunięcie = droga)
wzór na drogę:
s = V0 * t + a * t² / 2 (*)
jednocześnie: V = V0 + a * t
czyli: V - V0 = a * t
podstawiamy to wyrazenie na a * t do (*):
s = V0 * t + V * t / 2 - V0 * t / 2 = (V+V0) * t / 2
wracamy do definicji szybkości średniej:
Vśr = s/t
Vśr = ((V+V0) * t / 2) / t = (V + V0)/2, cbdo.
Ad 2.
a)
dane:
a = 2 m/s²
V0 = 0
t = 5s
szukane:
Vśr = ?
obliczmy najpierw V = V0 + a * t = 0 + 2 * 5 = 10 m/s
więc Vśr = (0+10)/2 = 5 m/s
b)
dane:
a = 2 m/s²
t1 = 2s
t2 = 4s
szukane:
Vśr = ?
V0' = V0 + a * t1 (szybkość "początkowa" w zadaniu (b), równa szybkości w chwili 2 s od początku ruchu)
V0' = 0 + 2 * 2 = 4 m/s
V = V0 + a * t2 = 0 + 2*4 = 8 m/s
Vśr = (V0'+V)/2 = (4+8)/2 = 6 m/s