Чтобы определить ускорение тела, исходя из того, что за шестую секунду своего движения оно прошло путь 11 метров, и зная, что начальная скорость равна нулю, можно воспользоваться формулами из кинематики.
Рассмотрим движение с постоянным ускорением. Пусть ( a ) — ускорение, ( t ) — время, ( s ) — путь, пройденный телом.
Путь, пройденный телом за ( t )-ую секунду, можно найти с помощью формулы:
[ s_t = v_0 + a \cdot \left( t - \frac{1}{2} \right) ]
где ( s_t ) — путь, пройденный телом за ( t )-ую секунду,
( v_0 ) — начальная скорость (в нашем случае равна нулю),
( a ) — ускорение,
( t ) — время.
Нам известно, что за шестую секунду тело прошло 11 метров. Подставим ( t = 6 ) в формулу:
[ 11 = 0 + a \cdot \left( 6 - \frac{1}{2} \right) ]
[ 11 = a \cdot 5.5 ]
[ a = \frac{11}{5.5} ]
[ a = 2 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение тела составляет ( 2 \, \text{м/с}^2 ).
Для проверки можно рассчитать путь, пройденный телом за первые 6 секунд, и убедиться, что разница между путями за шестую и пятую секунды действительно составляет 11 метров.
Полный путь, пройденный телом за ( t ) секунд, рассчитывается по формуле:
[ S = \frac{1}{2} a t^2 ]
Для 6 секунд:
[ S_6 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 6^2 ]
[ S_6 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 36 ]
[ S_6 = 36 \, \text{м} ]
Для 5 секунд:
[ S_5 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 5^2 ]
[ S_5 = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 25 ]
[ S_5 = 25 \, \text{м} ]
Разница между этими путями:
[ S_6 - S_5 = 36 \, \text{м} - 25 \, \text{м} = 11 \, \text{м} ]
Таким образом, наши расчеты подтверждаются, и ускорение действительно равно ( 2 \, \text{м/с}^2 ).