а) расстояние от дома через 30 мин после выхода Миши из дома; через 4 ч 40 мин после выхода из дома;
1. Чтобы найти расстояние через 30 минут, найдём на оси времени (ось x) точку, соответствующую 30 минутам. 30 минут – это 0,5 часа. Найдём на графике точку с координатой по оси времени t=0,5 ч. Из этой точки проведём вертикальную линию до пересечения с графиком, а затем горизонтальную линию до пересечения с осью расстояний (ось y). Получаем, что при t=0,5 ч, расстояние s=2,5 км.
2. Чтобы найти расстояние через 4 часа 40 минут, переведём минуты в часы: 40 мин=6040 ч=32 ч. Таким образом, нам нужно найти расстояние в момент времени t=4+32 ч ≈4,67 ч. Найдём этот момент времени на графике. Он находится в промежутке от 4,5 ч до 6 ч. В этом промежутке времени график представляет собой горизонтальную линию на уровне s=5,5 км. Это означает, что расстояние от дома не менялось и было постоянным, так как Миша был в гостях у бабушки. Следовательно, через 4 ч 40 мин Миша находился на расстоянии 5,5 км от дома.
Ответ: через 30 мин расстояние от дома составляло 2,5 км; через 4 ч 40 мин – 5,5 км.
б) через сколько часов после выхода из дома Миша был в 3 км от дома;
Чтобы найти время, когда Миша был в 3 км от дома, найдём на оси расстояний (ось y) точку s=3 км и проведём горизонтальную линию до пересечения с графиком. Мы видим, что линия пересекает график в двух точках, одна на пути к бабушке, другая — на пути домой.
1. Первое пересечение происходит на участке пути от 2,5 ч до 4,5 ч. Этот участок представляет собой прямую, проходящую через точки (2,5;2,5) и (4,5;5,5). Найдём уравнение этой прямой. Сначала найдём скорость (угловой коэффициент): v1=ΔtΔs=4,5−2,55,5−2,5=23=1,5 км/ч. Уравнение движения имеет вид s(t)=s0+v⋅(t−t0). Используя точку (2,5;2,5), получаем: s(t)=2,5+1,5⋅(t−2,5). Найдём время t, когда s(t)=3 км: 3=2,5+1,5⋅(t−2,5)
0,5=1,5⋅(t−2,5)
t−2,5=1,50,5=31
t=2,5+31=25+31=615+2=617 ч. Переведём в часы и минуты: 617 ч=265 ч=2 часа и 65⋅60=50 минут.
2. Второе пересечение происходит на обратном пути, на участке от 6 ч до 7 ч. Этот участок проходит через точки (6;5,5) и (7;0). Скорость на этом участке: v2=ΔtΔs=7−60−5,5=−5,5 км/ч. Используя точку (7;0), получим уравнение движения: s(t)=0−5,5(t−7). Найдём время t, когда s(t)=3 км: 3=−5,5(t−7)
t−7=−5,53=−5530=−116
t=7−116=1177−6=1171 ч. Переведём в часы и минуты: 1171 ч=6115 ч≈6 часов и 115⋅60≈27 минут.
Ответ: Миша был в 3 км от дома через 265 часа (2 часа 50 минут) и через 6115 часа (примерно 6 часов 27 минут) после выхода из дома.
в) на каком наибольшем расстоянии от дома был Миша;
Наибольшее расстояние от дома соответствует максимальному значению на оси y (Расстояние, км). Из графика видно, что самая высокая точка графика соответствует расстоянию s=5,5 км. Это расстояние было достигнуто, когда Миша пришёл к бабушке, и не менялось, пока он был у неё в гостях (с 4,5 ч до 6 ч).
Ответ: наибольшее расстояние от дома, на котором был Миша, составляет 5,5 км.
г) в какое время расстояние от дома увеличивалось; уменьшалось; не изменялось;
Анализируем наклон графика движения: Расстояние увеличивалось, когда график идёт вверх (положительный наклон). Это происходит на временных промежутках от 0 до 0,5 часа (путь до реки) и от 2,5 до 4,5 часов (путь от реки к бабушке). Расстояние уменьшалось, когда график идёт вниз (отрицательный наклон). Это происходит на временном промежутке от 6 до 7 часов (путь домой). Расстояние не изменялось, когда график является горизонтальной линией (нулевой наклон). Это происходит на временных промежутках от 0,5 до 2,5 часов (рыбалка) и от 4,5 до 6 часов (в гостях у бабушки).
Ответ: расстояние от дома увеличивалось с 0 ч до 0,5 ч и с 2,5 ч до 4,5 ч; уменьшалось с 6 ч до 7 ч; не изменялось с 0,5 ч до 2,5 ч и с 4,5 ч до 6 ч.
д) расстояние между домами бабушки и Миши;
Дом бабушки — это самая дальняя точка, которой достиг Миша. На графике это соответствует максимальному расстоянию от дома. Как было определено в пункте (в), наибольшее расстояние от дома составляет 5,5 км.
Ответ: расстояние между домами бабушки и Миши составляет 5,5 км.
е) скорость Миши в первые полчаса пути; между 2,5 ч и 3 ч после выхода из дома.
Скорость движения на графике зависимости расстояния от времени равна наклону графика. Формула скорости: v=ΔtΔs, где Δs – изменение расстояния за промежуток времени Δt.
1. Скорость в первые полчаса (от 0 ч до 0,5 ч): За этот промежуток времени Δt=0,5−0=0,5 ч. Расстояние, пройденное за это время, Δs=2,5−0=2,5 км. Скорость v1=0,5 ч2,5 км=5 км/ч.
2. Скорость между 2,5 ч и 3 ч: Этот временной интервал является частью участка пути от 2,5 ч до 4,5 ч. На всём этом участке скорость была постоянной, так как график является прямой линией. Найдём скорость на этом участке, используя его начальную и конечную точки: (2,5;2,5) и (4,5;5,5). Промежуток времени Δt=4,5−2,5=2 ч. Пройденное расстояние Δs=5,5−2,5=3 км. Скорость v2=2 ч3 км=1,5 км/ч.
Ответ: скорость Миши в первые полчаса пути была 5 км/ч; скорость между 2,5 ч и 3 ч после выхода из дома была 1,5 км/ч.