Для решения задачи используем уравнение движения с постоянным ускорением. Одно из основных уравнений кинематики выглядит так:
[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 ]
где:
- ( s ) — пройденное расстояние (в данном случае 125 м),
- ( v_0 ) — начальная скорость автомобиля (искомая величина),
- ( t ) — время движения (в данном случае 5 с),
- ( a ) — ускорение (в данном случае 2 м/с²).
Подставляем известные значения в уравнение:
[ 125 = v_0 \cdot 5 + \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 5^2 ]
Сначала вычислим значение второго члена уравнения:
[ \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 5^2 = 1 \cdot 25 = 25 ]
Уравнение теперь выглядит так:
[ 125 = 5v_0 + 25 ]
Вычтем 25 из обеих частей уравнения, чтобы выразить ( 5v_0 ):
[ 125 - 25 = 5v_0 ]
[ 100 = 5v_0 ]
Теперь разделим обе части уравнения на 5, чтобы найти ( v_0 ):
[ v_0 = \frac{100}{5} ]
[ v_0 = 20 \text{ м/с} ]
Таким образом, начальная скорость автомобиля равна 20 м/с.