Megoldhatatlan kinematika feladat?
Két autó áll egymás mellett ugyanabba az irányba egymástól 1 m távolságra.
Az egyiknek egy egyenes úton 30 fokos dőlésszögű EMELKEDŐN kell mennie 30 métert, míg a másiknak ugyancsak 30 fokos LEJTŐN kell megtennie 30 métert. Az autók egyszerre indulnak.
a) Mekkora sebességgel távolodnak egymástól, ha mindkettő sebessége 12 km/h?
b) Mekkora sebességgel távolodnak egymástól, ha mindkettő sebessége „x” km/h?
----------------------------------
Arra gondoltam, hogy kiszámolom mennyi ideig teszik meg a 30 méteres távot, majd azt, hogy mekkora távolságban lesznek egymástól. Mivel először 1 m-re voltak egymástól, ezért a végtávolságból kivonom a kezdeti 1 métert, és az egészet osztom az idővel, amely alatt megtették a 30 méteres utat. De nem tudom, hogy ez jó ötlet-e, illetve van-e másik megoldás.
(Nekem az én számolásommal 3,335222... jött ki!)
Köszönöm a válaszokat!
Mivel a feladat szerint egymás mellett állnak, ezért a távolságuk (az 1 méter) nyilván jobbra-balra értendő. (Ld. ábra zöld nyíl.) Az egymáshoz viszonyított magasságkülönbségük 0.
Mivel egy szabályos háromszögön mozognak, ezért 30 méter megtétele után a magasságkülönbségük is 30 méter lesz.
MIvel egymástól 1 méterre álltak, így a végső távolságuk egy olyan derékszögő háromszög átfogója, aminek a két befogója 1 és 30, azaz Pitagorasz tétel után kapunk 30,0167 métert.
A távolságuk minden pillanatban a megtett út (l) és a kezdeti 1 méter alapján számolt átfogó, azaz d = gyök(l*l + 1)
A távolodás sebessége ezért nem egyenletes, hanem a megett út függvényében egyre kevesebb.
(Persze ha csak a szintbeli távolodást figyeljük, akkor a feladat sokkal könnyebb, de akkor nem kell számolni az oldaltávolságból adódó 1 méterrel.)
Levezethető, ha mindkettő x sebességgel halad, akkor a távolodás sebessége a t idő függvényében:
v(t)=tx^2/(s^2+(tx)^2).
Itt s a járművek kezdeti távolsága.
Látható, hogy pl. ha s=0 akkor v(t)=x, azaz a sebesség időben állandó.
Észrevehető, hogy s nem 0 esetén a v(t) fv. t=végtelenben vett határértéke éppen x, azaz ha időben elég távol megyünk, akkor a sebesség már jó közelítéssel állandónak vehető (mégpedig x-nek), de egyébként az x értéket soha nem lépi túl. (Igazából el sem éri, csak a végtelenben).
Kérdésként merülhet fel, hogy hogyan alakul ez a sebesség, ha a lejtőn lefelé haladó járműnek a gyorsulása van, a felfelé haladónak pedig -a lassulása.
Házi feladat, oldd meg, ha érdekel.
"Úgy csináltam ahogy az első írta, de a d = gyök(l*l + 1) -et nem értem. Szerintem d = gyök(30^2 + 1^2) -t akartál írni, ami gyök(901)."
Mondjuk a kis L betű (azaz l betű) helyett választhattam volna mást, mert ez így eléggé hasonlít az 1*es számra. A képletem általános, l=30 esetén nyilván 901, de mondjuk l=5 esetén nem.
Szóval a képlet úgy jön ki, hogy l*l-t írtam l^2 helyett, mert lusta voltam a ^ jelet elővenni, az 1^2 meg ugye pont 1, tehát (l^2 + 1^2) = (l*l + 1). Így már remélem OK.
Ó tényleg, így már világos :D
Az egyes meg a kis L egymás mellett: l1 (nincs sok különbség)
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!