Author's photo
Matuš P.
fyzika

Z mesta A odišiel vlak rýchlosťou 12 m/s. Za polhodinu za ním išiel druhý vlak rýchlosťou 72 km/h. Kedy a kde druhý vlak dobehol prvý. ?

2 odpovede
Prílohy:
Answer image
Rýchlosti majú rozličné jednotky, preto prepočítajme rýchlosť druhého vlaku z km/h na m/s. Pri prepočte potrebujeme predeliť faktorom 3600/1000 = 3,6 (pretože jedna hodina má 3600 sekúnd a jeden kilometer má 1000 metrov). Dostávame:
v2 = 72/3,6 m/s = 20 m/s

Teraz sa na problém pozrime relatívnym pohľadom. Vlaky sa vzhľadom na seba pohybujú rýchlosťou v2 - v1 = 8 m/s. Prvý vlak má náskok polhodinu = 30 m = 1800 s, za ktorú prešiel dráhu:
s0 = 12 m/s * 1800 s = 21 600 m = 21,6 km
Táto dráha je postupne zmenšovaná relatívnou rýchlosťou vlakov. Druhý vlak efektívne dobieha prvý rýchlosťou v2 - v1 = 8 m/s. Preto mu to bude trvať čas:
t = 21 600 m / 8 m/s = 2700 s = 45 m

Ak nás zaujíma kde konkrétne druhý vlak dobehol prvý, tak jednoducho spočítame koľko reálne prešiel za 45 minút = 2700 s, keďže vieme, že išiel rýchlosťou 20 m/s:
s2 = 20 m/s * 2700 s = 54 000 m = 54 km

Obdobne by sme vedeli spočítať, že prvý vlak prešiel za 45 minút vzdialenosť:
s1 = 12 m/s * 2700 s = 32 400 m = 32,4 km
Pričom nazačiatku dobiehania už mal náskok o dráhu s0 = 21,6 km. A teda celkovo prešiel:
s0 + s1 = 21,6 km + 32,4 km = 54 km

Obidvomi spôsobmi sme dostali rovnaký výsledok.