Давайте решим задачу шаг за шагом. Мы будем использовать основные уравнения кинематики для равноускоренного движения.
Дано:
- Конечная скорость самолета ( v = 252 \, \text{км/ч} ).
- Длина взлетной полосы (перемещение) ( s = 980 \, \text{м} ).
- Начальная скорость ( u = 0 \, \text{м/с} ) (самолет начинает с покоя).
- Требуется найти время разгона ( t ) в секундах.
Перевод единиц:
Скорость ( v = 252 \, \text{км/ч} ) нужно перевести в метры в секунду (( \text{м/с} )):
[
v = 252 \, \text{км/ч} = \frac{252 \cdot 1000}{3600} \, \text{м/с} = 70 \, \text{м/с}.
]
Формулы для решения:
Для равноускоренного движения без учета сопротивления воздуха используется уравнение:
[
s = ut + \frac{1}{2} a t^2,
]
где:
- ( s ) — перемещение (980 м),
- ( u ) — начальная скорость (0 м/с),
- ( t ) — время разгона (неизвестно),
- ( a ) — ускорение (неизвестно).
Поскольку начальная скорость ( u = 0 ), уравнение упрощается:
[
s = \frac{1}{2} a t^2.
]
Также известно, что конечная скорость определяется уравнением:
[
v = u + a t,
]
и поскольку ( u = 0 ):
[
v = a t.
]
Найдем ускорение:
Выразим ускорение ( a ) из второго уравнения:
[
a = \frac{v}{t}.
]
Подставим это значение ( a ) в первое уравнение движения (( s = \frac{1}{2} a t^2 )):
[
s = \frac{1}{2} \cdot \frac{v}{t} \cdot t^2.
]
Сокращаем ( t ) в числителе и знаменателе:
[
s = \frac{1}{2} v t.
]
Выразим ( t ):
[
t = \frac{2s}{v}.
]
Подставим значения:
[
t = \frac{2 \cdot 980}{70} = \frac{1960}{70} = 28 \, \text{с}.
]
Ответ:
Время разгона самолета составляет ( t = 28 \, \text{с} ).