Вопрос задан 18.03.2025 в 10:40. Предмет Физика. Спрашивает Иванов Денис.

X = 6 - 10t + 2t² а) опишите характер движения тела б) найдите начальную координату, модуль и направление начальной скорости и ускорения в) напишите уравнение зависимости скорости от времени г) найдите координату, путь и скорость тела через 2 с д) постройте графики скорости и ускорения от времени

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Надь Миша.

Рассмотрим задачу подробно по всем пунктам:

Дано: X(t)=610t+2t2X(t) = 6 - 10t + 2t^2

а) Характер движения тела

Функция X(t)X(t) описывает зависимость координаты тела от времени. Это квадратная функция, которая характеризуется параболой. Коэффициент при t2t^2 (+2+2) положительный, поэтому ветви параболы направлены вверх.

Из этого следует:

  • Тело сначала движется в сторону уменьшения координаты (XX уменьшается), затем останавливается (в точке вершины параболы) и начинает двигаться в сторону увеличения координаты (XX увеличивается).
  • Такое движение называется равноускоренным, поскольку ускорение a(t)a(t) является постоянным (второй производной координаты).

б) Начальная координата, модуль и направление начальной скорости и ускорения

  1. Начальная координата X0X_0: Подставим t=0t = 0 в X(t)X(t):

    X0=6100+202=6.X_0 = 6 - 10 \cdot 0 + 2 \cdot 0^2 = 6.

    Ответ: Начальная координата X0=6X_0 = 6 (м).

  2. Начальная скорость v0v_0: Скорость v(t)v(t) — это первая производная X(t)X(t) по времени:

    v(t)=dX(t)dt=10+4t.v(t) = \frac{dX(t)}{dt} = -10 + 4t.

    Подставим t=0t = 0:

    v0=10+40=10м/с.v_0 = -10 + 4 \cdot 0 = -10 \, \text{м/с}.

    Модуль скорости v0=10м/с|v_0| = 10 \, \text{м/с}. Знак минус показывает, что скорость направлена в отрицательном направлении координатной оси.

  3. Ускорение aa: Ускорение a(t)a(t) — это вторая производная X(t)X(t) по времени:

    a(t)=d2X(t)dt2=4м/с2.a(t) = \frac{d^2X(t)}{dt^2} = 4 \, \text{м/с}^2.

    Ускорение постоянно и направлено в положительном направлении координатной оси.

Ответ:

  • Начальная скорость: v0=10м/сv_0 = -10 \, \text{м/с}, модуль 10м/с10 \, \text{м/с}, направление — отрицательное.
  • Ускорение: a=4м/с2a = 4 \, \text{м/с}^2, направление — положительное.

в) Уравнение зависимости скорости от времени

Скорость v(t)v(t) уже найдена как первая производная X(t)X(t):

v(t)=10+4t.v(t) = -10 + 4t.

Ответ: Уравнение скорости: v(t)=10+4tv(t) = -10 + 4t.


г) Координата, путь и скорость тела через t=2сt = 2 \, \text{с}

  1. Координата X(2)X(2): Подставим t=2t = 2 в X(t)X(t):

    X(2)=6102+222=620+8=6м.X(2) = 6 - 10 \cdot 2 + 2 \cdot 2^2 = 6 - 20 + 8 = -6 \, \text{м}.
  2. Скорость v(2)v(2): Подставим t=2t = 2 в v(t)v(t):

    v(2)=10+42=10+8=2м/с.v(2) = -10 + 4 \cdot 2 = -10 + 8 = -2 \, \text{м/с}.
  3. Путь: Для подсчета пути нужно учитывать изменение направления движения.

    • Тело начинает движение в отрицательном направлении с начальной скоростью 10м/с-10 \, \text{м/с}.
    • В момент времени, когда скорость v(t)=0v(t) = 0, тело меняет направление. Найдем этот момент: v(t)=10+4t=0    t=104=2.5с.v(t) = -10 + 4t = 0 \implies t = \frac{10}{4} = 2.5 \, \text{с}. До t=2сt = 2 \, \text{с}, тело еще не успело изменить направление, поэтому путь совпадает с модулем изменения координаты: Путь=X(2)X(0)=66=12м.\text{Путь} = |X(2) - X(0)| = |-6 - 6| = 12 \, \text{м}.

Ответ:

  • Координата: X(2)=6мX(2) = -6 \, \text{м}.
  • Скорость: v(2)=2м/сv(2) = -2 \, \text{м/с}, направлена в отрицательную сторону.
  • Путь: 12м12 \, \text{м}.

д) Графики скорости и ускорения от времени

  1. График скорости v(t)=10+4tv(t) = -10 + 4t: Это линейная функция с начальным значением v(0)=10v(0) = -10 и угловым коэффициентом 44. График — прямая линия, пересекающая ось времени (

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос