سوال ۶ — سؤال ۶ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — مرداد ۱۴۰۴

الف) $v^2 - v_0^2 = 2a\Delta x \Rightarrow 0 - (-4)^2 = 2(2)(\Delta x) \Rightarrow \Delta x = -4\ \mathrm{m}$

ب) $v = at + v_0 \Rightarrow 10 = 2t - 4 \Rightarrow t = 7\ \mathrm{s}$

داده‌ها: $a = +2\ \mathrm{m/s^2}$ و $v_0 = -4\ \mathrm{m/s}$. سرعت اولیه منفی و شتاب مثبت است؛ یعنی متحرک اول در خلاف جهت محور $x$ می‌رود و حرکتش کندشونده است تا بایستد، و بعد در جهت محور $x$ به راه می‌افتد.

الف) زمان داده نشده است، پس از رابطهٔ مستقل از زمان استفاده می‌کنیم. در لحظهٔ ایستادن $v = 0$:

$$v^2 - v_0^2 = 2a\Delta x$$ $$0 - (-4)^2 = 2 \times 2 \times \Delta x \Rightarrow -16 = 4\Delta x \Rightarrow \Delta x = -4\ \mathrm{m}$$

پس متحرک پس از $4$ متر جابه‌جایی در خلاف جهت محور $x$ (علامت منفی) می‌ایستد.

ب) از معادلهٔ سرعت–زمان استفاده می‌کنیم:

$$v = at + v_0 \Rightarrow 10 = 2t - 4$$ $$2t = 14 \Rightarrow t = 7\ \mathrm{s}$$