Для определения ускорения тела, которое проходит 7 метров за четвертую секунду с момента начала движения, нам нужно использовать уравнения кинематики. Рассмотрим движение тела с постоянным ускорением.
Обозначим:
- ( a ) — ускорение тела;
- ( s_n ) — путь, пройденный телом за ( n )-ю секунду;
- ( u ) — начальная скорость (в данном случае ( u = 0 ), так как движение начинается с покоя).
Задача заключается в нахождении пути, который тело проходит за четвертую секунду. Формула для пути, пройденного телом за ( n )-ю секунду, если начальная скорость равна нулю, выглядит следующим образом:
[ s_n = u + a \left( t - \frac{1}{2} \right) = \frac{a}{2} \left(2n - 1\right) ]
Подставим ( n = 4 ) и ( s_4 = 7 ) м:
[ s_4 = \frac{a}{2} \left(2 \times 4 - 1\right) = \frac{a}{2} \left(8 - 1\right) = \frac{a}{2} \times 7 ]
[ 7 = \frac{7a}{2} ]
Умножим обе стороны уравнения на 2, чтобы избавиться от дроби:
[ 14 = 7a ]
Разделим обе стороны уравнения на 7:
[ a = 2 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение тела составляет ( 2 \, \text{м/с}^2 ).