Вопрос задан 25.02.2025 в 06:52. Предмет Математика. Спрашивает Умеренков Никита.

СКОРОСТЬ колеблющегося на пружине груза меняется по закону v(t)=5sinπt (см/с),где t-время в секундах. какую долю времени из первых двух секунд скорость движения превышала 2,5см/с.ответ выразить десятичной дробья,если нужно,округлить до сотых.

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Гаврилов Веталик.

Давайте подробно разберём задачу.

У нас задана скорость движения груза как функция времени:

v(t)=5sin(πt)v(t) = 5 \sin(\pi t)

где tt — время в секундах, а v(t)v(t) — скорость в см/с. Необходимо найти, какую долю времени в интервале t[0;2]t \in [0; 2] скорость превышает 2.5см/с2.5 \, \text{см/с}.


1. Условие превышения скорости

Скорость превышает 2.5см/с2.5 \, \text{см/с}, если:

v(t)>2.5v(t) > 2.5

Подставим выражение для v(t)v(t):

5sin(πt)>2.55 \sin(\pi t) > 2.5

Разделим обе стороны на 5:

sin(πt)>0.5\sin(\pi t) > 0.5

2. Решение уравнения

Найдём, при каких значениях tt выполняется это неравенство. Уравнение sin(πt)=0.5\sin(\pi t) = 0.5 имеет решение:

πt=arcsin(0.5)\pi t = \arcsin(0.5)

где arcsin(0.5)=π6\arcsin(0.5) = \frac{\pi}{6}, поэтому:

t=16,t=116=56(на интервале одного периода синуса [0; 1]).t = \frac{1}{6}, \, t = 1 - \frac{1}{6} = \frac{5}{6} \, \text{(на интервале одного периода синуса [0; 1])}.

Функция синуса периодическая с периодом 22, поэтому в интервале t[0;2]t \in [0; 2] превышение sin(πt)>0.5\sin(\pi t) > 0.5 происходит дважды:

  1. Первый отрезок: t(16,56)t \in \left(\frac{1}{6}, \frac{5}{6}\right),
  2. Второй отрезок: t(1+16,1+56)t \in \left(1 + \frac{1}{6}, 1 + \frac{5}{6}\right).

3. Длительность интервалов

Длина каждого интервала, где sin(πt)>0.5\sin(\pi t) > 0.5, равна:

Δt=5616=46=23.\Delta t = \frac{5}{6} - \frac{1}{6} = \frac{4}{6} = \frac{2}{3}.

И таких интервалов два (в интервале t[0;2]t \in [0; 2]).

Общая длительность времени, когда v(t)>2.5v(t) > 2.5, составляет:

223=43.2 \cdot \frac{2}{3} = \frac{4}{3}.

4. Доля времени

Общая длина интервала времени — 2 секунды. Доля времени, когда v(t)>2.5v(t) > 2.5, равна:

Доля=432=230.67.\text{Доля} = \frac{\frac{4}{3}}{2} = \frac{2}{3} \approx 0.67.

Ответ:

Доля времени, когда скорость превышала 2.5см/с2.5 \, \text{см/с}, равна 0.67 (округлено до сотых).

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос