Чтобы решить задачу, используем кинематические уравнения для равноускоренного движения. Нам даны:
- Начальная скорость ( v_0 = 0 ) (поскольку тележка начинает движение с покоя).
- Скорость ( v = 0.5 ) м/с при прохождении расстояния ( s = 1.5 ) м.
- Мы ищем расстояние ( s' ), при котором скорость станет ( v' = 1 ) м/с.
Основное уравнение для равноускоренного движения, связанное со скоростью, ускорением и расстоянием, имеет вид:
[
v^2 = v_0^2 + 2as
]
Подставим известные значения для первого участка:
[
(0.5)^2 = 0^2 + 2a \cdot 1.5
]
[
0.25 = 3a
]
[
a = \frac{0.25}{3} = \frac{1}{12} \approx 0.0833 \, \text{м/с}^2
]
Теперь используем то же уравнение для второго случая, когда скорость станет 1 м/с:
[
(1)^2 = 0^2 + 2a \cdot s'
]
Подставим значение ускорения ( a ):
[
1 = 2 \cdot \frac{1}{12} \cdot s'
]
[
1 = \frac{2}{12} \cdot s'
]
[
1 = \frac{1}{6} \cdot s'
]
[
s' = 6 \, \text{м}
]
Таким образом, тележке нужно пройти 6 метров, чтобы её скорость увеличилась до 1 м/с.