Угловая скорость (ω) материальной точки может быть найдена как первая производная уравнения φ по времени t:
ω = dφ/dt = В + 2Сt + 3Dt^2
Подставляем данные: В=5 рад/с, С=2.5 рад/с^2, D=-1.8 рад/с^3 и t=8 с:
ω = 5 + 2.58 + 3(-1.8)*(8)^2
ω = 5 + 20 + 3*(-1.8)*64
ω = 5 + 20 - 345.6
ω = -320.6 рад/с
Следовательно, угловая скорость точки через 8 с будет равна -320.6 рад/с.
Линейная скорость (V) материальной точки на окружности связана с угловой скоростью следующим образом:
V = ω*R
V = (-320.6 рад/с) * (200 см) = -64120 см/с = -641.2 м/с
Угловое ускорение (ε) находится как первая производная угловой скорости по времени:
ε = dω/dt = 2С + 6Dt
Подстановка значений: C=2.5 рад/с^2, D=-1.8 рад/с^3 и t=8 с:
ε = 22.5 + 6(-1.8)*8
ε = 5 - 86.4
ε = -81.4 рад/с^2
Нормальное ускорение (an) определяется как V^2/R:
an = V^2 / R
an = (-641.2 м/с)^2 / 2 м = 205.6 м/с^2
Тангенциальное ускорение (aτ) равно произведению радиуса на угловое ускорение:
aτ = R*ε = 200 см * (-81.4 рад/с^2) = -16280 см/с^2 = -162.8 м/с^2
Таким образом, через 8 с от начала движения угловая скорость составит -320.6 рад/с, линейная скорость -641.2 м/с, угловое ускорение -81.4 рад/с^2, нормальное ускорение 205.6 м/с^2 и тангенциальное ускорение -162.8 м/с^2.