Чтобы найти ускорение автомобиля, который через 10 секунд от начала движения набирает скорость 20 м/с, нужно воспользоваться основным уравнением кинематики для равномерного ускоренного движения. Это уравнение связывает начальную скорость, конечную скорость, ускорение и время.
Формула для расчёта ускорения (a) выглядит следующим образом:
[ a = \frac{v - v_0}{t} ]
где:
- ( v ) — конечная скорость,
- ( v_0 ) — начальная скорость,
- ( t ) — время, за которое произошёл разгон.
В данном случае:
- Начальная скорость (( v_0 )) равна 0 м/с, так как автомобиль начинает движение с покоя.
- Конечная скорость (( v )) равна 20 м/с.
- Время (( t )) равно 10 секунд.
Подставим эти значения в формулу:
[ a = \frac{20 \, \text{м/с} - 0 \, \text{м/с}}{10 \, \text{с}} = \frac{20 \, \text{м/с}}{10 \, \text{с}} = 2 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение автомобиля составляет 2 м/с².
Это означает, что каждый секунду автомобиль увеличивает свою скорость на 2 метра в секунду. Рассмотрим этот процесс более детально:
Начальное ускорение: Так как машина начинает с покоя, её начальная скорость равна нулю. Первоначальный момент времени t = 0 секунд, скорость v = 0 м/с.
Постепенное ускорение: В течение следующих 10 секунд автомобиль равномерно ускоряется. Каждый секунд машина набирает дополнительную скорость в 2 м/с. Через 1 секунду скорость будет 2 м/с, через 2 секунды — 4 м/с, и так далее.
Конечная скорость: По истечении 10 секунд, скорость автомобиля достигнет 20 м/с, как и указано в условии задачи.
Этот процесс предполагает, что ускорение остаётся постоянным на протяжении всего времени разгона, что характерно для равномерно ускоренного движения.