۸- موتور سواری در مسیر مستقیم از حال سکون شروع به حرکت می کند و پس از $6$ ثانیه سرعتش به $54$ کیلومتر بر ساعت به طرف شمال شرق می رسد. شتاب متوسط موتور سوار چند متر بر مجذور ثانیه است؟ (نوشتن فرمول الزامی است.)
برای حل این مسئله، ابتدا باید از فرمول شتاب متوسط استفاده کنیم. شتاب متوسط برابر است با تغییر سرعت بر تغییر زمان.
1. سرعت نهایی \( v_f = 54 \) کیلومتر بر ساعت را به متر بر ثانیه تبدیل میکنیم:
\[
v_f = \frac{54 \times 1000}{3600} = 15 \text{ متر بر ثانیه}
\]
2. سرعت اولیه \( v_i = 0 \) (زیرا موتور از حالت سکون شروع به حرکت میکند).
3. زمان \( t = 6 \) ثانیه است.
4. شتاب متوسط را حساب میکنیم:
\[
a = \frac{v_f - v_i}{t} = \frac{15 - 0}{6} = 2.5 \text{ متر بر ثانیهمربع}
\]
5. حالا با استفاده از فرمول مسافت طی شده \( s = v_i t + \frac{1}{2} a t^2 \) میتوانیم مسافت را محاسبه کنیم. چون \( v_i = 0 \) است، داریم:
\[
s = \frac{1}{2} \times 2.5 \times (6)^2 = 45 \text{ متر}
\]
بنابراین، موتور سیکلت در این زمان 45 متر حرکت کرده است.