(a) 写出匀加速直线运动的三个方程。并给出其中每个符号的含义。
(b) 一辆汽车从静止开始,在10秒内达到72千米每小时的速度。求
(i) 加速度,
(ii) 平均速度,以及
(iii) 此段时间内行驶的距离。
(a). 匀加速直线运动的三个方程如下:
(i). $v=u+at$
(ii). $s=ut+\frac{1}{2}at^2$
(iii). $v^2=u^2+2as$
其中,$u\rightarrow$ 初速度
$v\rightarrow$ 末速度
$a\rightarrow$ 加速度
$t\rightarrow$ 时间
$s\rightarrow$ 位移
(b). 这里初速度 $u=0$
末速度 $v=72\ km/h=72\times\frac{5}{18}=20\ m/s$
时间 $t=10\ 秒$
因此
(i). 加速度 $a=\frac{速度变化}{时间}$
$=\frac{v-u}{t}$
$=\frac{20-0}{10}$
$=2\ m/s^2$
因此,加速度为 $2\ m/s^2$。
(ii). 已知,平均速度 $=\frac{u+v}{t}$
$=\frac{0+20}{10}$
$=2\ m/s$
因此,汽车的平均速度为 $2\ m/s$。
(iii). 设汽车行驶距离为 $s$。
使用运动方程 $s=ut+\frac{1}{2}at^2$
$s=0+\frac{1}{2}\times2\times10^2$
或 $s=100\ m$
因此,汽车行驶距离为 $100\ m$。
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