Расстояние между двумя городами 400 км. Водитель собирался проехать это расстояние за 5 ч., двигаясь все время с постоянной скоростью. Но из-за непогоды ему пришлось четверть пути ехать не с расчетной скоростью, а со скоростью 50 км/ч. А). С какой скорость рассчитывал ехать водитель? Б). На сколько минут опоздал водитель в пункт назначения?

боюь, что и у меня не сойдется с ответом, но хочу предложить следующую модель:

заменим однородную палочку невесомым стержнем, на концах которого находятся шарики одной массы (в сумме - масса палочки).

оси х и у направим как и обычно. они буду обозначать пол и стену.

нарисуем чертеж для какого-то произвольного положения системы шаров. нижний шар в точке с абсциссой х, верхний в точке с ординатой у . острый угол между стержнем и осью х назовем а.

со стороны стержня на шары действует равная по модулю сила f, линия действия которой совпадает с линией стержня, а направления - соответственно - в пол под углом а, и в стену под углом (90-а). для шара находящегося на полу, проекция этой силы на ось х и является причиной движения. а для шара находящегося наверху проекция этой силы на ось у ,наоборот, препятствует движению под действием силы тяжести.

уравнения ньютона в проекциях на ось х для нижнего шара, и в проекциях на ось у - для верхнего шара:

  -ускорение нижнего шара.

- ускорение верхнего шара

кинематические уравнения равноускоренного движения нижнего шара с нулевой начальной скоростью:

отсюда получим:  

как я понимаю, последняя формула является ключевой. теперь мы знаем,через сколько секунд нижний конец палочки был в координате х и имел скорость  .

теперь:

    (1)

подставим (1) в уравнение динамики второго(верхнего) шара и получим:

теперь подставив данные, с учетом того что tga = 36/48=0,75 (легко посчитать самому), получим удручающий ответ. оставляю его таким - в общем виде. не знаю, где ошибаюсь.

сначала вычислим период. т=t / n. ( t-время, n-число колебаний). т=16 / 20=0,8c. из формулы периода: t=2п*корень квадратный из m / k. ( k-жесткость, m-масса, п=3,14), для этого возведем и левую и правую части в квадрат:   t^2 = 4п^2*m / k. выразим массу: m=t^2*k / 4п^2. m=4кг.

по закону сохранения энергии:

mv²/2=mgh⇔

⇔v²/2=gh⇒

⇒h=v²/(2g)

h=30²/(2*10)=45 м

ответ: 45 м