§17. Расчет пути и времени движения

Вопросы

1. Как определить путь:
а) при равномерном движении тела;
б) при неравномерном движении тела?

Ответ:

а) Зная время и скорость можно вычислить путь. Ведь путь при равномерной скорости это сама скорость взятая то количество времени, сколько длилось движение. То есть надо скорость умножить на время:
S = vt, где S − путь, v − скорость, t − время.
б) Здесь надо вычислить среднюю скорость, которая станет эквивалентом скорости при равномерном движении. Итак, если тело движется неравномерно, то, зная, его среднюю скорость движения и время, за которое происходит это движение, находят путь:
$S = v_{ср}t$, где S − путь,$ v_{ср}$ − средняя скорость, t − время.

2. Как определить время:
а) при равномерном движении тела;
б) при неравномерном движении тела?

Ответ:

а) Зная пройденный путь и скорость, можно узнать сколько для этого потребовалось времени. Ведь путь это время, которое перемещалось тело с определенной скоростью, тогда надо путь, пройденным телом, разделить на скорость его движения:
$t=\frac{S}{v}$, где t − время, S − путь, v − скорость.
б) Здесь надо вычислить среднюю скорость, которая станет эквивалентом скорости при равномерном движении. Чтобы определить время при неравномерном движении, надо путь, пройденным телом, разделить на среднюю скорость его движения:
$t=\frac{S}{v_{ср}}$, где t − время, S − путь, $v_{ср}$ − средняя скорость.

Упражнение 4

1. Пользуясь таблицей 1, найдите скорости страуса, автомобиля, искусственного спутника Земли. Определите пути, пройденные ими за 5 с.

Таблица 1. Средние скорости движения некоторых тел, скорость звука, радиоволн и света, м/с

Ответ:

Дано:
Скорость страуса $v_{1}$ = 22 м/с;
Скорость автомобиля "Лада" $v_{2} $ = 20 м/с;
Скорость для искусственного спутника Земли $v_{3} $ = 8000 м/с.  (1 космическая скорость)
t = 5 c.
S − ?
Решение:
S = vt;
$S_{1}$ = 22 * 5 = 110 м;
$S_{2}$ = 20 * 5 = 100 м;
$S_{3}$ = 8000*5 = 40000 м.
Ответ. 110 м, 100 м, 40000 м.

2. На велосипеде можно без особого напряжения ехать со скоростью 3 м/с. На какое расстояние можно уехать за 1,5 ч?

Ответ:

Дано:
v = 3 м/с;
t = 1,5 ч.
S − ?
Решение:
t (c) = 1,5 *3600 = 5400 с
S = vt;
S = 3 * 5400 = 16200 м или 16,2 км.
Ответ. 16,2 км.

3. На рисунке 38 показан график зависимости пути равномерного движения тела от времени (s — ось пройденного пути, t — ось времени). По этому графику найдите, чему равен путь, пройденный телом за 2 ч. Затем рассчитайте скорость тела.

рис. 38

Ответ:

По графику получается, что путь пройденный телом за 2 часа, равен 200 км. Решаем задачу. 
Задача.
Дано:
S=200 км, t = 2 ч;
v − ?
Решение:
$v=\frac{S}{t}$
$v=\frac{200}{2} =100 \frac{км}{ч}$
Ответ. 100 $\frac{км}{ч}$ пройденный путь.

4. График зависимости скорости равномерного движения тела от времени представлен на рисунке 39. По этому графику определите скорость движения тела. Рассчитайте путь, который пройдёт тело за 2 ч; 4 ч.

рис. 39

Ответ:

Согласно графику скорость была равномерной и равнялась 8 м/с.
Задача.
Дано
v = 8 м/с;
$t_{1}$ = 2 ч;
$t_{2}$ = 4 ч.
$S_{1}$ − ?
$S_{2}$ − ?
Решение:
1 ч = 3600 с;
$t_{1}$ (с) = 2*3600 =7200 с;
$t_{2}$ (с) = 4 *3600 = 14400 с;
S = vt;
$S_{1}$ = 8 * 7200 = 57600 м или 57,6 км;
$S_{2}$ = 8 * 14400 = 115200 м или 115,2 км;
Ответ. 57,6 км; 115,2 км.

5. По графикам зависимости путей от времени (рис. 40) двух тел, движущихся равномерно, определите скорости этих тел. Скорость какого тела больше?

рис. 40

Ответ:

Дано:
$S_{1}$ = 8 м, $t_{1}$ = 4 c;
$S_{2}$ = 2 м, $t_{2}$ = 2 с.
v − ?
Решение:
$v=\frac{S}{t}$
$v_{1}=\frac{8}{4} =2 \frac{м}{с}$;
$v_{2}=\frac{2}{2} =1 \frac{м}{с}$;
$v_{1}$ > $v_{2}$ . Из полученных значений понятно, что скорость первого тела больше скорости второго тела в 2 раза.
Ответ. $2 \frac{м}{с}$; $1 \frac{м}{с}$. Скорость первого тела больше скорости второго тела.

Задание

• На сайте www//nows.gismeteo.ru найдите информацию о самых крупных цунами за последние 10 лет. Известно, что скорость распространения цунами достигает 500км/ч и волна врывается на сушу на 10 км. Найдите время, за которое цунами может пройти это расстояние.

Ответ:

Дано:
v = 500 км/ч;
S = 10 км;
t − ?;
Решение:
$t=\frac{S}{v}$;
$t=\frac{10}{500} = 0,02$ ч или
t (с) = 0,02 * 3600 = 72 с или
Ответ: 72 с может ворваться на сушу на 10 км.

с сайта ria.ru справочная информация:

Цунами − это такие длинные волны, порождаемые мощным воздействием смещения земной коры, на всю толщу (глубину) воды в океане или другом водоёме.
2018
22 декабря на побережье Зондского пролива на западе Индонезии обрушилось цунами. Число жертв цунами достигло 168 человек, 745 человек пострадали, 30 числятся пропавшими без вести. В результате цунами разрушены сотни домов.
28 сентября утром у побережья индонезийского острова Сулавеси, недалеко от города Палу, произошло землетрясение магнитудой 6,1. Позднее в том же районе было зафиксировано еще одно землетрясение магнитудой 7,4 и ряд афтершоков. На Палу обрушилось цунами высотой до двух метров. Число жертв землетрясения и цунами в Индонезии составило 2010 человек, около 11 тысяч получили ранения. В результате разгула стихии более 67 тысяч жилых домов подверглись разрушению.
2015
17 октября на побережье фьорда Таан на Аляске обрушилось гигантское цунами, высота волн которого достигала 200 метров. Эта местность является незаселенной, поэтому стихийное бедствие не привело к человеческим жертвам и осталось почти незамеченным. Следы цунами были обнаружены позже учеными. Причиной цунами стал огромный оползень, сошедший в море и вызванный таянием ледника Тиндалл.
В ночь на 17 сентября у побережья Чили произошло землетрясение магнитудой 8,4. Эпицентр толчков располагался в 54 километрах к северо−западу от города Ильяпель, в 228 километрах к северу от столицы страны Сантьяго. За землетрясением последовал афтершок магнитудой 6,4. Национальная служба по чрезвычайным ситуациям Чили проинформировала о 4,5−метровых волнах цунами, обрушившихся на город Кокимбо. Около 1 миллиона человек были эвакуированы. В результате стихийного бедствия погибли 13 человек, шесть человек пропали без вести.
2014
В ночь на 2 апреля и еще через день у тихоокеанского побережья Чили произошла серия мощных землетрясений: магнитудой 8,2 и затем два толчка магнитудой 7,6 и 7,4. На побережье в районе Икике было зафиксировано цунами высотой 2 метра 11 сантиметров. Волны около полуметра отмечены и в Перу. Жертвами первого удара в Чили стали шесть человек, девять человек пострадали в Перу.
2013
6 февраля в районе острова Санта−Крус (Соломоновы острова) было зафиксировано землетрясение магнитудой 8,0. Подземные толчки вызвали в регионе цунами. В результате цунами, возникшего в районе Соломоновых островов, были разрушены несколько поселений. Высота волн в пострадавшем регионе достигла 0,9 метра. В результате погибли шесть человек.
2011
11 марта 2011 года на северо−востоке Японии произошло землетрясение магнитудой 9,0, которое получило официальное название "Великое землетрясение Восточной Японии". Стихийное бедствие произошло в 8.48 по московскому времени, эпицентр находился в 373 километрах северо−восточнее города Токио, очаг залегал на глубине 24 километров. Высота цунами, налетевшего на расположенный в префектуре Ивате город Мияко, составляла около 40,5 метра. Высота волны, обрушившейся на деревню Нода в той же префектуре Ивате, составляла 37,8 метра, а высота цунами, разрушившего город Онагава в префектуре Мияги, – 34,7 метра. В результате от гигантского цунами в шести префектурах пострадали 62 города и деревни.
 Стихийное бедствие привело к развитию тяжелой аварии на японской АЭС "Фукусима−1" (Fukushima Daiichi).
Число погибших, по последним данным, составило 15 тысяч 895 человек в 12 префектурах. При этом около 93% всех погибших стали жертвами именно цунами. Пропавшими без вести по данным на март 2018 года считаются 2 тысячи 539 человек в шести префектурах.