Zadanie 2.4.10: Mijanie się samochodów na szosie

Punkty
3 pkt
Dział
Ruch prostoliniowy · Ruch jednostajny prostoliniowy
Trudność
Poziom trudności: średnie

Treść zadania

Ruch dwóch samochodów jadących w przeciwnych kierunkach tą samą drogą opisują wykresy położenia x(t) poniżej. ```chart { "xAxis": { "label": "t [h]" }, "yAxis": { "label": "x [km]" }, "lines": [ { "name": "samochód 1", "points": [ {"x": 0, "y": 30}, {"x": 0.4, "y": 66}, {"x": 0.8, "y": 102}, {"x": 1.2, "y": 138}, {"x": 2, "y": 210} ] }, { "name": "samochód 2", "points": [ {"x": 0, "y": 210}, {"x": 0.4, "y": 186}, {"x": 0.8, "y": 162}, {"x": 1.2, "y": 138}, {"x": 2, "y": 90} ] } ] } ``` a) Na podstawie wykresu ułóż równania ruchu obu samochodów. b) Zinterpretuj punkt przecięcia prostych w odniesieniu do sytuacji na drodze. c) Oblicz czas mijania samochodów i współrzędną ich położenia w chwili mijania.

Odpowiedź i wynik końcowy

a) Samochód 1: x1(t)=30+90tx_1(t)=30+90t; samochód 2: x2(t)=210−60tx_2(t)=210-60t. Współrzędne prędkości wynoszą odpowiednio v1x=90 km/hv_{1x}=90\text{ km/h} oraz v2x=−60 km/hv_{2x}=-60\text{ km/h}. b) Punkt przecięcia prostych o współrzędnych (1,2 h; 138 km)(1{,}2\text{ h};\,138\text{ km}) oznacza chwilę i miejsce, w których samochody mają tę samą współrzędną położenia, czyli mijają się. Chwila ta przypada po 1,2 h=72 min1{,}2\text{ h}=72\text{ min} od rozpoczęcia pomiaru, a współrzędna miejsca mijania wynosi x=138 kmx=138\text{ km}. c) Samochody miną się po czasie t=1,2 h=72 mint=1{,}2\text{ h}=72\text{ min} w położeniu x=138 kmx=138\text{ km}.