Zadanie 2.1.5: Współrzędne punktów pojazdu a punkt materialny

Punkty
3 pkt
Dział
Ruch prostoliniowy · Opis położenia ciała
Trudność
Poziom trudności: średnie

Treść zadania

Samochód dostawczy o długości ls=6,0 ml_s = 6{,}0\text{ m} przejechał prostoliniowy odcinek drogi o długości ld=40 ml_d = 40\text{ m} między dwoma sygnalizatorami świetlnymi. Przyjmij jednowymiarowy układ współrzędnych, którego początek (y=0y = 0) znajduje się w miejscu, z którego ruszył przód pojazdu, a oś yy jest skierowana zgodnie z kierunkiem ruchu pojazdu. a) Wyznacz współrzędne położenia przodu, środka i tyłu samochodu dostawczego w chwili, gdy jego przód dotrze do drugiego sygnalizatora. b) Wyjaśnij, czy w tej sytuacji można traktować pojazd jako punkt materialny. Podaj przykład innej sytuacji, w której takie przyjęcie byłoby w pełni uzasadnione.

Odpowiedź i wynik końcowy

a) Współrzędne położenia: - Przód pojazdu: yprzoˊd=40 my_{\text{przód}} = 40\text{ m} - Środek pojazdu: ysˊrodek=37 my_{\text{środek}} = 37\text{ m} - Tył pojazdu: ytył=34 my_{\text{tył}} = 34\text{ m} b) W tej sytuacji pojazdu nie należy traktować jako punktu materialnego. Jego długość (6 m6\text{ m}) stanowi istotny ułamek (15%15\%) pokonanej drogi (40 m40\text{ m}), więc różnica w położeniu jego poszczególnych części jest znacząca. Pojazd można traktować jako punkt materialny np. podczas podróży między Warszawą a Gdańskiem (ok. 350 km=350 000 m350\text{ km} = 350\,000\text{ m}), gdyż wtedy jego rozmiar geometryczny jest zaniedbywalnie mały. a: Współrzędne położenia: - Przód pojazdu: yprzoˊd=40 my_{\text{przód}} = 40\text{ m} - Środek pojazdu: ysˊrodek=37 my_{\text{środek}} = 37\text{ m} - Tył pojazdu: ytył=34 my_{\text{tył}} = 34\text{ m} b: W tej sytuacji pojazdu nie należy traktować jako punktu materialnego. Jego długość (6 m6\text{ m}) stanowi istotny ułamek (15%15\%) pokonanej drogi (40 m40\text{ m}), więc różnica w położeniu jego poszczególnych części jest znacząca. Pojazd można traktować jako punkt materialny np. podczas podróży między Warszawą a Gdańskiem (ok. 350 km=350 000 m350\text{ km} = 350\,000\text{ m}), gdyż wtedy jego rozmiar geometryczny jest zaniedbywalnie mały.