Если есть проблемы с отображением, смотрите снимок ответа, приложенный к нему.
====
Смотрите рисунок к задаче, приложенный к ответу.
Так как точка движется вдоль оси
, то движение является прямолинейным, а поэтому все движение будем рассматривать только вдоль оси
, и все характеристики движения (векторы скорости, ускорения) будем рассматривать в виде проекций на ось
. Из условия имеем, что
.
Так как векторы начальной скорости и ускорения тела противоположно направлены, то в определенный момент времени тело повернет и будет двигаться в противоположную сторону. Наша задача в таком случае найти путь, пройденный телом до поворота и после него. Для этого воспользуемся формулой
. В момент поворота тело имеет скорость
(то есть
), а начальная скорость и ускорение тела даны в условии. Воспользуемся данной формулой и найдем путь, пройденный телом до поворота:
. Отлично. Путь, пройденный телом до поворота, мы нашли. Теперь же для дальнейших расчетов нам понадобится узнать время, за которое тело прошло этот путь. Время узнаем из другой формулы:
Как мы уже ранее выяснили, в момент, когда тело повернуло, его скорость была равна нулю, а начальная скорость и ускорение тела даны в условии задачи. Найдем время до поворота:
.
В условии задачи нас просят найти путь, пройденный телом за четыре секунды. До поворота в течение одной секунды тело прошло 1.5 метра. Нас интересует, какой путь прошло тело после поворота за
. На этот раз путь будем искать по другой формуле, не зависящей от конечной скорости (нам она теперь неизвеста):
Теперь начальная скорость равна нулю, поскольку мы рассматриваем движение тела с момента его поворота. Найдем перемещение:
Ничего страшного, что перемещение отрицательно. Мы ищем путь, он неотрицателен, а так как движение прямолинейное, то путь найдем как модуль перемещения:
========
Итак, мы нашли путь до поворота и после поворота, осталось только сложить их и получить общий путь за 4 секунды:
Это ответ.