Cinematica liniara

Depasire la Semafor

Automobilul albastru cu viteza constanta de 10 m/s intrece pe cel rosu aflat in repaos si gata de start la un semafor in momentul cind se aprinde lampa verde. Sint date evolutiile in graficul Viteza-Timp ale automobilelor cu timpul 0 din momentul inceperii miscarii celui rosu care accelereaza cu 4 m/s/s timp de 3 secunde, dupa care, mentine constanta viteza atinsa. Observatia miscarilor dureaza 12 secunde pe grafic.

• Care este viteza finala, constanta, a celui rosu?
• Care este deplasarea fiecaruia dupa 3 secunde? Foloseste ariile respective din graficul Viteza-Timp.
• Care este panta vitezei celui rosu in primele 3 sec?
• Care este deplasarea lor dupa 9 sec. Foloseste metoda grafica a ariilor. 
• Cel rosu depasete pe cel albastru exact la 3 secunde? Daca nu cind? 
• Cunoasteti semnificatia fizica a intersectiei liniilor vitezelor din grafic? Este acesta punctul in care are loc depasirea?

Raspunsuri:

12 m/s

Rosu, arie triunghi = 0.5*b*h = 0.5*(3 s)*(12 m/s) = 18 m

Albastru: arie dreptunghi = b*h = (3 s)*(10 m/s) = 30 m

panta = Δv/Δt = (12 m/s- 0 m/s)/3 s = 4 m/s/s

Rosu: A_Δ + A▄ = 0.5*b1*h1 + b2*h2 = 0.5*(3 s)*(12 m/s) +(9 s)*(12 m/s) = 18 m + 72 m = 90 m

Albastru: A▄ = b*h = (9 s)*(10 m/s) = 90 m

Nu! Din egalitatea ariilor ca in punctul anterior Arosu = Aalbastru sau din ecuatia egalitatii pozitiilor (sau a spatiilor parcurse):
v_a*t = 0.5*a*tr² + a*tr*(t-tr) unde tr = 3 secunde. Aflam t = 9 secunde.

Intersectia arata egalitatea vitezelor.
Nu! In graficul p-t avem pozitia depasirii.

Afla mai multe din cursul de Fizica elementara. Pe capitole vezi subiectele:

• Diagrame de benzi punctate
• Acceleratia
• Semnificatia pantei din Grafic Viteza-Timp
• Determinarea pantei din Grafic Viteza-Timp
• Aria din Graficul Viteza-Timp