Чтобы решить эту задачу, нужно использовать уравнения кинематики для равноускоренного движения. Поскольку тело начинает движение с постоянным ускорением и из состояния покоя, воспользуемся следующими уравнениями:
- Уравнение для пути при равноускоренном движении:
[ s = \frac{1}{2} a t^2 ]
где:
- ( s ) — пройденный путь,
- ( a ) — ускорение,
- ( t ) — время.
По условию задачи за 3 секунды тело проходит путь 9 метров. Подставим эти значения в уравнение:
[ 9 = \frac{1}{2} a (3^2) ]
[ 9 = \frac{1}{2} a \cdot 9 ]
[ 9 = 4.5a ]
[ a = \frac{9}{4.5} ]
[ a = 2 \ \text{м/с}^2 ]
Теперь, зная ускорение, можем найти путь, пройденный телом за 4 секунды:
[ s = \frac{1}{2} a t^2 ]
[ s = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot (4^2) ]
[ s = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 16 ]
[ s = 16 \ \text{м} ]
Таким образом, за 4 секунды тело проходит 16 метров. Однако нас интересует путь, который тело пройдет именно за четвертую секунду, то есть путь между 3 и 4 секундами.
Для этого найдем путь, пройденный телом за первые 3 секунды, который уже известен и равен 9 метрам. Теперь найдем путь, пройденный телом за 4 секунды (который мы уже рассчитали как 16 метров), и вычтем из него путь за первые 3 секунды:
[ s_{\text{4 секунда}} = s_4 - s3 ]
[ s{\text{4 секунда}} = 16 - 9 ]
[ s_{\text{4 секунда}} = 7 \ \text{м} ]
Таким образом, тело пройдет 7 метров за четвертую секунду. Правильный ответ:
1) 7 м