Для решения этой задачи необходимо рассмотреть движение велосипедиста в два этапа: с постоянной скоростью и с ускорением.
Этап 1: Движение с постоянной скоростью
На первом этапе велосипедист движется 30 секунд с постоянной скоростью 8 метров в секунду. Путь ( s_1 ), который он проедет за это время, можно найти с помощью формулы для равномерного движения:
[
s_1 = v \cdot t_1
]
где ( v = 8 \, \text{м/с} ) — скорость, а ( t_1 = 30 \, \text{с} ) — время движения на этом этапе. Подставляем значения:
[
s_1 = 8 \, \text{м/с} \times 30 \, \text{с} = 240 \, \text{м}
]
Этап 2: Движение с ускорением
На втором этапе велосипедист движется 10 секунд с постоянным ускорением ( a = 0,4 \, \text{м/с}^2 ). Начальная скорость на этом этапе равна конечной скорости первого этапа, то есть ( v_0 = 8 \, \text{м/с} ).
Путь ( s_2 ) на этом этапе можно найти с помощью формулы для равноускоренного движения:
[
s_2 = v_0 \cdot t_2 + \frac{1}{2} a \cdot t_2^2
]
где ( t_2 = 10 \, \text{с} ). Подставляем значения:
[
s_2 = 8 \, \text{м/с} \times 10 \, \text{с} + \frac{1}{2} \times 0,4 \, \text{м/с}^2 \times (10 \, \text{с})^2
]
[
s_2 = 80 \, \text{м} + \frac{1}{2} \times 0,4 \, \text{м/с}^2 \times 100 \, \text{с}^2
]
[
s_2 = 80 \, \text{м} + 20 \, \text{м} = 100 \, \text{м}
]
Общий путь
Теперь сложим пути обоих этапов, чтобы найти общий путь, пройденный велосипедистом:
[
s_{\text{total}} = s_1 + s_2 = 240 \, \text{м} + 100 \, \text{м} = 340 \, \text{м}
]
Таким образом, велосипедист проедет 340 метров.