Naszym zadaniem jest narysowanie w układzie współrzędnych funkcji położenia od czasu podanych w treści zadania.
Mamy podane równania ruchu ciał, w których współczynniki liczbowe są podane w jednostkach SI.
Ruch pierwszego ciała opisano równaniem:
Ruch drugiego ciała opisano równaniem:
Zauważmy, że oba te równania są funkcjami liniowymi. Wiemy również, że czas nie przyjmuje wartości ujemnych. Nas interesuje pierwsze pięć sekund ruchu. Wówczas z każdego z równań możemy wyznaczyć położenie ciała na początku (w zerowej sekundzie) i na końcu (w piątej sekundzie) ruchu.
Dla pierwszego ciała otrzymamy:
▶ w zerowej sekundzie ruchu:
▶ w piątej sekundzie ruchu:
Dla drugiego ciała otrzymujemy:
▶ w zerowej sekundzie ruchu:
▶ w piątej sekundzie ruchu:
Wykonajmy w jednym układzie współrzędnych wykresy zależności położenia od czasu:

Funkcje położenia od czasu są dla tego przypadku funkcjami liniowymi, czyli ciało porusza się ze stałą szybkością. Zależność położenia od czasu, gdy ciało porusza się ze stałą szybkością ma postać:
gdzie:
- początkowe położenie ciała względem wybranego początku osi,
- szybkość z jaką porusza się ciało,
- znak plus lub minus zależy od tego, czy ciało porusza się zgodnie ze zwrotem osi, czy przeciwnie do niej.
Zauważmy, zatem, że równań podanych w zadaniu wynika, że szybkość dla pierwszego ciała ma postać:
Zatem wykres zależności współrzędnej prędkości od czasu ma postać :

W chwili gdy wykresy przecinają się to ciała mają takie same współrzędne położenia i czasu. Oznacza to, że ciało pierwsze znajduje się w tym samy czasie dokładnie w tym samym miejscu co ciało drugie. Wówczas ciała spotykają się.
Ewelina Wysopal
Nauczycielka fizyki
Zobacz lekcje, które wyjaśnią temat krok po kroku:
Tutaj pojawi się lista Twoich książek
Zaloguj się i zacznij tworzyć ją już teraz.

