Для определения ускорения автомобиля, который начал двигаться от светофора и достиг скорости 10 м/с через 5 секунд, можно воспользоваться формулой для равноускоренного движения. В данном случае начальная скорость автомобиля ( v_0 = 0 ) м/с (так как он начинал движение от покоя), конечная скорость ( v = 10 ) м/с, а время ( t = 5 ) с.
Формула, связывающая начальную скорость, конечную скорость, ускорение и время, выглядит следующим образом:
[ v = v_0 + at ]
Где:
- ( v ) — конечная скорость,
- ( v_0 ) — начальная скорость,
- ( a ) — ускорение,
- ( t ) — время.
Подставим известные значения в формулу:
[ 10 \, \text{м/с} = 0 \, \text{м/с} + a \cdot 5 \, \text{с} ]
Решим уравнение для ускорения ( a ):
[ 10 \, \text{м/с} = a \cdot 5 \, \text{с} ]
[ a = \frac{10 \, \text{м/с}}{5 \, \text{с}} ]
[ a = 2 \, \text{м/с}^2 ]
Таким образом, ускорение автомобиля составило ( 2 \, \text{м/с}^2 ).
Для полноты понимания, можно вспомнить, что ускорение в физике — это величина, показывающая, как изменяется скорость объекта за единицу времени. В данном случае ускорение означает, что каждую секунду скорость автомобиля увеличивалась на 2 м/с.
Дополнительно, если бы мы хотели узнать, какое расстояние проехал автомобиль за это время, можно воспользоваться формулой для пути при равноускоренном движении:
[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 ]
Подставим значения:
[ s = 0 \cdot 5 \, \text{с} + \frac{1}{2} \cdot 2 \, \text{м/с}^2 \cdot (5 \, \text{с})^2 ]
[ s = \frac{1}{2} \cdot 2 \cdot 25 ]
[ s = 25 \, \text{м} ]
Таким образом, за 5 секунд автомобиль проехал 25 метров.