Ruch opisany w zadaniu ma dwa etapy: najpierw ciało porusza się ze stałą prędkością 5 m/s, a następnie od pewnej chwili zaczyna zwiększać prędkość ze stałym przyspieszeniem 2 m/s2. Interesuje nas prędkość po 10 s liczonych od momentu rozpoczęcia przyspieszania.
Dla ruchu prostoliniowego jednostajnie przyspieszonego prędkość zmienia się liniowo w czasie zgodnie ze wzorem:
v = v0 + a·t
gdzie:
v0 – prędkość w chwili startu przyspieszania, a – przyspieszenie (stałe), t – czas trwania przyspieszania.
Podstawiamy dane z zadania:
- v0 = 5 m/s
- a = 2 m/s2
- t = 10 s
Obliczenie:
v = 5 + 2·10 = 5 + 20 = 25 m/s
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?
- 15 m/s to typowy skutek pominięcia części przyrostu prędkości (np. błędne przyjęcie 2·5 zamiast 2·10) albo nieuważnego rachunku.
- 20 m/s może wyjść, gdy ktoś policzy tylko przyrost prędkości a·t = 20 m/s i zapomni dodać prędkość początkową 5 m/s.
- 10 m/s bywa wynikiem błędu "dodaję samo a do v0" (5 + 2 + 3…) albo przyjęcia zbyt krótkiego czasu, np. 2,5 s, bez uzasadnienia.
Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź jednostki: a·t ma jednostkę (m/s2)·s = m/s, więc można to dodać do prędkości. Taka kontrola wymiarów pomaga wychwycić pominięcie czasu lub użycie niewłaściwego wzoru.