Fizikából itt miért ez jön ki?
Emelt érettségiben találtam:
Egy játékvonat egy percig mozog. Az első 40 másodpercben egyenletesen halad, majd 20 másodperc alatt egyenletesen lassulva megáll. Hogyan aránylik az első 40 másodpercben megtett s1 útja az utolsó 20 másodpercben megtett s2 útjához?
A) s1/s2=1
B) s1/s2=2
C) s1/s2=3
D) s1/s2=4
A "D" a helyes válasz, valaki levezetné, hogy miért?
Ezen az oldalon alul
van a sebesség-idő függvény, amely szerint az út a kettő szorzata.
Ebből azért már jön a válaszod. A 40 másodperces az egy téglalap, a 20 másodperces az meg egy fele akkora téglalap fele, merthogy háromszeg.
Szia! Nagyon egyszerű. Legyen a kezdeti sebessége v1. 40 másodperc alatt s1 = 40s*v1 utat tesz meg. Az egyenletes lassulásnál a kezdeti sebesség v1, a végén pedig 0. Mivel egyenletesen lassul, a lassulás alatt pont 1/2*v1 átlagsebességgel fog menni. (Ha nem érted miért, szólj).
Így az ezidő alatt megtett út az s2 = 20s*1/2*v1 lesz, ami 10s*v1. Ez pont a negyede az s1-nek.
Konkrét példával, legyen mondjuk a kezdeti sebessége 10m/s. Amíg egyenletesen halad, 40sec * 10m/s = 40 méter utat tesz meg. Az egyenletesen lassuló szakaszban a kezdeti sebesség fele, tehát 5m/s az átlagsebessége, így 20sec * 5m/sec utat tesz meg, ami 10 méter. 40 méter pedig négyszerese a 10 méternek.
Arra kell rájönni hogy ha egyenletesen lassulva megáll akkor az út utolsó 20 másodpercében az átlagsebessége pont a fele annak ami az út első 40 másodpercének volt.
Legyen 1m/s az első 40s-ig akkor 40m tett meg míg 0.5m/s a lassulás alatt az átlagsebesség így az utolsó 20s-alatt 10m utat tett meg. így s1/s2=40m/10m=4
Pont azért, mert egyenletes a lassulás. A lassulás előtt legyen mondjuk a sebesség 10m/s.
A lassulás felénél 5m/s lesz a sebessége (mert egenletesen lassulunk - az idő felénél lesz a sebesség is a fele). Ha felveszel a lassulás felére szimmetrikus időpárokat, akkor azok átlaga szintén mindig 5m/s-et fog adni - szintén, mert egyenletes a lassulás. Tehát az első pillanatában 10m/s-el megy, az utolsóban 0m/s-el. A kettő átlaga pontosan 5m/s. A lassulás negyedénél 7,5m/s-al, háromnegyedénél 2,5m/s-al. A kettő átlaga 5m/s. És felbonthatod az egész 20 másodperces időintervallumot a lassulás felére szimmetrikus párokra, amik mind-mind 5m/s-es átlagot fognak adni.
Ennél jobban én nem biztos, hogy el tudom magyarázni.
"Na de ez az amit pont nem értek, hogy miért pont a felével?"
Azért, mert amikor egyenletesen változik valami két szélső érték között, akkor az átlag éppen félúton van. És ez ettől a példától függetlenül igaz, legyen szó lejtős út átlagos magasságáról vagy időbeli változásról, mint jelen esetben is.
Ez egyébként egy jó fokmérője annak, hogy kinek milyen jó a matematikai érzéke. Aki ezt nem "érzi" konkrét levezetés nélkül is, annál valóban gondok lehetnek. Ha persze kell a levezetés, akkor nem elég csak érezni, de vannak olyan tesztek, ahol csak a választ kell megadni, és nincs is idő mindent papíron kiszámolni. Ez egy ideális feladat lenne egy ilyen tesztben.
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!