Как вычислить скорость?
Подскажите, пожалуйста, как вычислить скорость в следующей задаче: Две частицы движутся из одной точки по прямой в одном направлении. Свое движение они начали одновременно. Законы, которые описывают их движение, заданы уравнениями: и , где — пройденный путь. Какова относительная скорость частиц в момент времени ? Считайте, что все коэффициенты имеют размерности в СИ.
Данная задача легко решается, если вспомнить закон сложения скоростей:
где — скорость тела относительно неподвижной системы координат; — скорость подвижной системы координат относительно неподвижной системы координа; — скорость тела относительно подвижной системы координат.
Систему координат свяжем с одной из частиц.
Так как по условию задачи частицы движутся по прямой в одну сторону, то их относительную скорость () можно найти как разность:
где скорости первой и второй частиц соответственно. Далее для того, чтобы ответить на вопрос: как вычислить скорость каждой из частиц вспомним кинематические уравнения, связывающие путь и скорость, а именно в применении к нашему случаю:
Подставим в формулы (2) соответствующие законы изменения , будем иметь:
Подставим полученные результаты (3) в выражение для относительной скорости (1):
Для получения ответа в задаче, подставим предложенный момент времени, получим:
Ответ: = 13 м/с.