Для начала рассмотрим исходные данные задачи:
- Начальное положение автомобиля: ( x_1 = 10 ) км, ( y_1 = 20 ) км в момент времени ( t_1 = 10 ) секунд.
- Конечное положение автомобиля: ( x_2 = 40 ) км, ( y_2 = -30 ) км в момент времени ( t_2 = 30 ) секунд.
- Время движения автомобиля:
Время движения автомобиля можно вычислить, вычитая начальное время из конечного:
[ t_{\text{движения}} = t_2 - t_1 ]
Подставляем значения:
[ t_{\text{движения}} = 30 \text{ с} - 10 \text{ с} = 20 \text{ секунд} ]
Итак, время движения автомобиля составляет 20 секунд.
- Проекция перемещения на ось OX и ось OY:
Проекция перемещения на ось OX (∆x) и ось OY (∆y) вычисляется как разница соответствующих координат конечного и начального положения.
Проекция на ось OX:
[ \Delta x = x_2 - x_1 ]
Подставляем значения:
[ \Delta x = 40 \text{ км} - 10 \text{ км} = 30 \text{ км} ]
Проекция на ось OY:
[ \Delta y = y_2 - y_1 ]
Подставляем значения:
[ \Delta y = -30 \text{ км} - 20 \text{ км} = -50 \text{ км} ]
- Модуль перемещения автомобиля:
Модуль перемещения (или длина вектора перемещения) вычисляется по теореме Пифагора, используя проекции на оси OX и OY:
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2} ]
Подставляем значения проекций:
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{(30 \text{ км})^2 + (-50 \text{ км})^2} ]
Вычисляем:
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{900 \text{ км}^2 + 2500 \text{ км}^2} ]
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{3400 \text{ км}^2} ]
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{34 \times 100 \text{ км}^2} ]
[ |\Delta \mathbf{r}| = \sqrt{34} \times 10 \text{ км} ]
[ |\Delta \mathbf{r}| \approx 5.831 \times 10 \text{ км} ]
[ |\Delta \mathbf{r}| \approx 58.31 \text{ км} ]
Таким образом, модуль перемещения автомобиля составляет приблизительно 58.31 км.
В итоге:
- Время движения автомобиля: 20 секунд.
- Проекция перемещения на ось OX: 30 км.
- Проекция перемещения на ось OY: -50 км.
- Модуль перемещения: приблизительно 58.31 км.