Задачи на движение по прямой

Содержание

Задачи на движение по прямой

Задание 11 проверяет умение строить математические модели для реальных ситуаций. Задачи на движение по прямой - это классика текстовых задач. Здесь нет сложных физических законов, всё держится на одной ключевой формуле и внимательном чтении условия.

Основные формулы

Абсолютно все задачи этого типа крутятся вокруг связи расстояния, скорости и времени.

Если объекты едут навстречу друг другу или кто-то кого-то догоняет, удобнее перейти к относительной скорости - скорости, с которой одно тело приближается к другому.

Схема движения: навстречу и вдогонку

Если в задаче просят найти среднюю скорость на всём пути, забудь про среднее арифметическое: для скорости оно даёт неверный результат.

Алгоритм решения

В задачах на движение легко запутаться в данных. Самый надёжный способ собрать всё воедино - нарисовать таблицу.

Таблица «участник - путь - скорость - время»

Примеры решения

Разберём четыре задачи от простых к комплексным: сначала движение в одном направлении, потом средняя скорость, встречное движение и наконец задача с остановкой.

Пример 1. Задержка на старте (вдогонку)

Из города А в город В, расстояние между которыми 240240 км, выехал первый автомобиль. Через 11 час следом за ним со скоростью, на 2020 км/ч большей скорости первого, выехал второй автомобиль. Найди скорость первого автомобиля, если в город В они прибыли одновременно. Ответ дай в км/ч.

Пример 2. Поиск средней скорости

Первые 120120 км автомобиль ехал со скоростью 6060 км/ч, следующие 200200 км - со скоростью 100100 км/ч, а затем 130130 км - со скоростью 130130 км/ч. Найди среднюю скорость автомобиля на протяжении всего пути. Ответ дай в км/ч.

Пример 3. Встречное движение с разным временем старта

Расстояние между городами A и B равно 460460 км. Из города A в город B выехал первый автомобиль, а через час после этого навстречу ему из города B выехал со скоростью 8080 км/ч второй автомобиль. Найди скорость первого автомобиля, если автомобили встретились на расстоянии 220220 км от города A. Ответ дай в км/ч.

Пример 4. Движение с остановкой

Расстояние между станциями A и B равно 200200 км. Поезд вышел из A, часть пути проехал со скоростью 5050 км/ч, затем простоял 2020 минут на промежуточной станции, после чего оставшийся участок преодолел со скоростью 6060 км/ч. От выезда из A до прибытия в B прошло 44 часа. Найди расстояние от A до промежуточной станции. Ответ дай в километрах.

Частые ошибки

Что запомнить

  • Основа всего: таблица SS, vv, tt. Два столбца заполняешь по условию, столбец времени - строго по дроби Sv\dfrac{S}{v}.
  • Уравнение: почти всегда строится на разнице или сумме времён. Формулируй его как «большее минус меньшее = разница».
  • Остановка: вычитай её из общего времени до составления уравнения. Переводи минуты в часы через мин60\dfrac{\text{мин}}{60}.
  • Проверка корней: скорость и время не бывают отрицательными. Если квадратное уравнение дало два положительных корня, перечитай условие - там может быть ограничение вроде «скорость не превышает 9090 км/ч».
  • Средняя скорость: никогда не среднее арифметическое. Только общий путь поделить на общее время.

Стратегия на экзамене

Проверь себя
  1. Автомобиль проехал первые 100100 км со скоростью 5050 км/ч, а следующие 100100 км -- со скоростью 100100 км/ч. Чему равна его средняя скорость на всём пути?
  2. Два автомобиля едут навстречу друг другу со скоростями v1v_1 и v2v_2, расстояние между ними SS. Через какое время они встретятся?
  3. В задаче поезд ехал с остановкой 3030 минут, всего от выезда до прибытия прошло 55 часов. Какое время подставлять в уравнение суммы времён движения по участкам?
  4. Второй автомобиль выехал на 11 час позже первого, и они прибыли одновременно. Как связаны их времена в пути?