Feladat: 2209. fizika feladat Korcsoport: 16-17 Nehézségi fok: könnyű
Megoldó(k):  Egyedi Péter 
Füzet: 1988/március, 129. oldal  PDF  |  MathML 
Témakör(ök): Egyenletes mozgás (Egyenes vonalú mozgások), Egyenletesen változó mozgás (Változó mozgás), Feladat
Hivatkozás(ok):Feladatok: 1987/március: 2209. fizika feladat

A szöveg csak Firefox böngészőben jelenik meg helyesen. Használja a fenti PDF file-ra mutató link-et a letöltésre.

Ábrázoljuk a vonat mozgását sebesség‐idő grafikonon! Ezen a grafikonon a görbe alatti terület éppen a megtett úttal egyezik meg (lásd az ábrát!).

 
 

A feladat szerint a vonat T idő alatt egyenletesen gyorsulva, tehát a sebességét egyenletesen növelve a váltóig 400  m utat tett meg. Ha ezután állandó sebességgel haladna tovább még egyszer T ideig, akkor 800  m utat tenne meg (BCDG téglalap). Mivel a mozgás második szakasza 1000  m hosszú (BCEFG ötszög), a 200 méternyi többletet (FDE háromszög) a növekvő sebességgel érte el.
Az állandó gyorsulás miatt az ABG és az FDE háromszögek hasonlóak, így a területük 2:1 arányából az oldalak 2:1 aránya következik. Az ábrán bevonalkázott rész a szerelvény hossza, nagysága:
L=V(T-T2)=VT2-12.
Mivel VT=800  m, a vonat hossza L=234,3  m. Tekintettel arra, hogy egy mozdony általában rövidebb, mint egy vasúti kocsi, és egy szerelvény természetesen egész számú kocsiból áll, így a szerelvénynek 8 kocsiból és egy 15,9  m hosszú mozdonyból kell állnia.