Для решения задачи необходимо использовать уравнения равномерного прямолинейного движения с постоянным ускорением.
- Найти время разгона мотоциклиста:
Мы знаем, что мотоциклист начинает движение из состояния покоя, то есть начальная скорость ( v_0 = 0 ). Ускорение ( a = 0.8 \, \text{м/с}^2 ), а пройденный путь ( s = 1 \, \text{км} = 1000 \, \text{м} ).
Используем уравнение для расчёта пути при равномерно ускоренном движении:
[
s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2
]
Подставляем известные значения:
[
1000 = 0 \cdot t + \frac{1}{2} \cdot 0.8 \cdot t^2
]
Упрощаем уравнение:
[
1000 = 0.4 t^2
]
Решаем это уравнение для ( t ):
[
t^2 = \frac{1000}{0.4} = 2500
]
[
t = \sqrt{2500} = 50 \, \text{с}
]
Таким образом, время разгона мотоциклиста составляет 50 секунд.
- Найти скорость в конце этого пути:
Используем уравнение для расчёта конечной скорости при равномерном ускоренном движении:
[
v = v_0 + a t
]
Подставляем известные значения:
[
v = 0 + 0.8 \cdot 50
]
[
v = 40 \, \text{м/с}
]
Следовательно, скорость мотоциклиста в конце пути составляет 40 м/с.
Таким образом, мотоциклист разгоняется за 50 секунд и достигает скорости 40 м/с на конце пути в 1 км.