Для решения задачи о движении лыжника с горки воспользуемся уравнениями кинематики. Даны следующие параметры:
- Время спуска ( t = 8 \, \text{с} )
- Ускорение ( a = 1.4 \, \text{м/с}^2 )
- Конечная скорость ( v_f = 20 \, \text{м/с} )
Необходимо найти начальную скорость лыжника ( v_0 ).
Существует несколько уравнений кинематики, которые могут быть использованы для решения данной задачи. В данном случае наиболее удобным будет уравнение, связывающее конечную скорость, начальную скорость, ускорение и время:
[ v_f = v_0 + a \cdot t ]
Подставим известные значения в это уравнение и решим его относительно ( v_0 ):
[ 20 \, \text{м/с} = v_0 + 1.4 \, \text{м/с}^2 \cdot 8 \, \text{с} ]
Выполним вычисления:
[ 20 \, \text{м/с} = v_0 + 11.2 \, \text{м/с} ]
Теперь выразим начальную скорость ( v_0 ):
[ v_0 = 20 \, \text{м/с} - 11.2 \, \text{м/с} ]
[ v_0 = 8.8 \, \text{м/с} ]
Таким образом, начальная скорость лыжника составляет ( 8.8 \, \text{м/с} ).
Для проверки можно использовать другое уравнение кинематики, например, уравнение для перемещения при равноускоренном движении:
[ s = v_0 \cdot t + \frac{1}{2} a \cdot t^2 ]
Однако, для данной задачи это не требуется, так как использованное уравнение уже дало нам корректный результат.