一辆以52千米/小时速度行驶的汽车,驾驶员踩下刹车,并以均匀的加速度向相反方向运动。汽车在5秒内停止。另一辆车以3千米/小时的速度行驶,驾驶员缓慢踩下刹车,并在10秒内停止。在同一张图纸上,绘制两辆车的速度-时间图。哪辆车在踩下刹车后行驶的距离更远?
已知:一辆汽车以52千米/小时的速度行驶,驾驶员踩下刹车,并以均匀的加速度向相反方向运动。汽车在5秒内停止。另一辆车以3千米/小时的速度行驶,驾驶员缓慢踩下刹车,并在10秒内停止。
要求:在同一张图纸上绘制两辆车的速度-时间图。找出在踩下刹车后行驶距离更远的汽车。
解题步骤
对于汽车₁
初始速度 u = 52 千米/小时 [已知]
= 52 × 5/18 米/秒 [将千米/小时转换为米/秒]
= 14.44 米/秒
最终速度 v = 0
时间 t = 5 秒
这里:
当 t = 0 时,速度 = 14.44 米/秒,我们假设这是点 A(0, 14.44)。
当 t = 5 时,速度 = 0,我们假设这是点 B(5, 0)。
对于汽车₂
初始速度 u = 3 千米/小时 [已知]
= 3 × 5/18 米/秒 [将千米/小时转换为米/秒]
= 0.83 米/秒
时间 t = 10 秒
最终速度 v = 0
这里:
当 t = 0 秒时,速度 = 0.83 米/秒,我们假设这是点 C(0, 0.83)
当 t = 10 秒时,速度 = 0,我们假设这是点 D(10, 0)
两辆车的速度-时间图:
在坐标图上绘制点 A(0, 14.44) 和 B(5, 0),我们得到表示汽车₁速度-时间图的线段 AB。
在坐标图上绘制点 C(0, 0.83) 和 D(10, 0),我们得到表示汽车₂速度-时间图的线段 CD。
汽车₁行驶的距离 = 三角形 AOB 的面积
= 1/2 × AO × OB
= 1/2 × 14.44 × 5
= 7.22 × 5
= 36.10 米
汽车₂行驶的距离 = 三角形 COD 的面积
= 1/2 × CO × OD
= 1/2 × 0.83 × 10
= 0.41 × 10
= 4.1 米
因此,汽车₁在踩下刹车后行驶的距离更远。