Уравнение движения тела $х = 4 + 1,5t + t^{2}$ (м). Какое это движение Напишите уравнение скорости движения тела. Чему равны скорость и координата тела через 6 с движения?
Дано:
$х = 4 + 1,5t + t^{2}$ (м).
Найти:
$v_{t}$ − ?
$v_{6}$ − ?
$x_{6}$ − ?
Решение:
Прямолинейное равноускоренное движение.
Уравнение координаты при равноускоренном прямолинейном движении:
$х = x_{0} + v_{0}t + \frac{at^{2}}{2}$.
Из уравнения следует, что $x_{0} = 4$ м; $v_{0} = 1,5$ м/с; $a = 2 м/с^{2}$;
Уравнение скорости движения:
$v = v_{0} + at$;
Подставим значения из уравнения координаты в уравнение скорости:
$v = 1,5 + 2t$ м/с;
$v_{6} = 1,5 + 2 * 6 = 13,5$ (м/с);
$х_{6} = 4 + 1,5 * 6 + 6^{2} = 49$ м.
Ответ: Прямолинейное равноускоренное движение; $v = 1,5 + 2t$ (м/с); 13,5 м/с; 49 м.
Для анализа задачи давайте разберём все теоретические аспекты, которые помогут вам её решить.
Поскольку координата $ x $ зависит от времени $ t $ квадратично ($ t^2 $), это уравнение описывает равноускоренное движение. При равноускоренном движении ускорение остаётся постоянным.
Уравнение скорости
Скорость является первой производной координаты $ x $ по времени $ t $. Уравнение скорости можно найти, взяв производную $ x(t) $ по $ t $.
Формула для скорости:
$$
v(t) = \frac{dx}{dt}
$$
Здесь $ v(t) $ — скорость тела в зависимости от времени $ t $.
Скорость тела в любой момент времени
Если уравнение движения задано как $ x = 4 + 1,5t + t^2 $, возьмите производную каждого члена:
Таким образом, скорость будет выражена уравнением:
$$
v(t) = 1,5 + 2t
$$
Это уравнение линейно зависит от времени, что является характерным признаком равноускоренного движения.
Ускорение тела
Ускорение тела $ a $ можно найти как первую производную скорости по времени:
$$
a = \frac{dv}{dt}
$$
Для данного уравнения скорости $ v(t) = 1,5 + 2t $, производная по времени $ \frac{dv}{dt} $ равна $ 2 $. Это означает, что ускорение постоянно и равно $ 2 \, \text{м/с}^2 $.
Нахождение скорости в конкретный момент времени
Чтобы определить скорость тела через заданное время (например, через $ t = 6 \, \text{с} $), достаточно подставить это значение времени в уравнение скорости $ v(t) $.
Нахождение координаты тела в конкретный момент времени
Координата тела $ x(t) $ через определённое время находится путём подстановки значения времени $ t $ в уравнение движения $ x(t) = 4 + 1,5t + t^2 $.
Эти теоретические аспекты дают вам все необходимые инструменты для решения задачи. Убедитесь, что вы аккуратно выполнили расчёты, подставив $ t = 6 $ в соответствующие уравнения для нахождения скорости и координаты тела.
Пожауйста, оцените решение