Чтобы найти скорость лыжника в начале и в конце горы, нужно использовать уравнения кинематики. Нам известны следующие параметры:
- Длина горы ( s = 50 ) м,
- Время ( t = 10 ) с,
- Ускорение ( a = 0,4 ) м/с².
Первое уравнение кинематики, которое мы используем, выражает зависимость пройденного пути ( s ) от начальной скорости ( v_0 ), ускорения ( a ) и времени ( t ):
[ s = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2. ]
Подставляем известные значения:
[ 50 = v_0 \cdot 10 + \frac{1}{2} \cdot 0,4 \cdot 10^2. ]
Упрощаем уравнение:
[ 50 = 10 v_0 + 0,2 \cdot 100, ]
[ 50 = 10 v_0 + 20. ]
Решаем это уравнение для ( v_0 ):
[ 50 - 20 = 10 v_0, ]
[ 30 = 10 v_0, ]
[ v_0 = 3 \text{ м/с}. ]
Таким образом, начальная скорость лыжника ( v_0 ) равна 3 м/с.
Теперь найдем конечную скорость ( v ) лыжника, используя другое уравнение кинематики, которое выражает конечную скорость ( v ) через начальную скорость ( v_0 ), ускорение ( a ) и время ( t ):
[ v = v_0 + at. ]
Подставляем известные значения:
[ v = 3 + 0,4 \cdot 10, ]
[ v = 3 + 4, ]
[ v = 7 \text{ м/с}. ]
Таким образом, конечная скорость лыжника ( v ) равна 7 м/с.
Итак, ответы на вопрос:
- Начальная скорость лыжника ( v_0 ) равна 3 м/с.
- Конечная скорость лыжника ( v ) равна 7 м/с.