Чтобы построить графики зависимости скорости и ускорения от времени для тела, скорость которого изменяется согласно уравнению \( v = 10 + 4t \), сначала определим скорость и ускорение.
Определение скорости:
- Дано уравнение: \( v(t) = 10 + 4t \).
- Это означает, что скорость тела в начальный момент времени (при \( t = 0 \)) составляет 10 м/с, а скорость увеличивается на 4 м/с каждую секунду.
Определение ускорения:
- Ускорение \( a \) можно найти, взяв производную скорости по времени: \[ a(t) = \frac{dv}{dt} = 4 \, \text{м/с}^2. \]
- Ускорение является постоянным и равно 4 м/с².
Построение графиков:
График скорости:
- На оси \( y \) откладываем скорость, на оси \( x \) — время.
- Начальная скорость (при \( t = 0 \)) равна 10, а через каждые 1 секунду скорость увеличивается на 4 м/с.
- Таким образом, через 4 секунды скорость будет \( v(4) = 10 + 4 \times 4 = 10 + 16 = 26 \, \text{м/с} \).
- Получим точки: \( (0, 10) \), \( (1, 14) \), \( (2, 18) \), \( (3, 22) \), \( (4, 26) \) и строим прямую линию.
График ускорения:
- Ускорение постоянно равно 4 м/с², что означает, что график будет горизонтальной линией на уровне 4 на оси \( y \) для любого значения \( t \).
Определение пути:
- Чтобы определить путь, пройденный телом за 4 секунды, можно использовать формулу для перемещения при равномерно ускоренном движении: \[ S = v_0 t + \frac{a t^2}{2}, \] где \( v_0 \) — начальная скорость, \( a \) — ускорение, \( t \) — время.
- Подставим значения:
- \( v_0 = 10 \, \text{м/с} \),
- \( a = 4 \, \text{м/с}^2 \),
- \( t = 4 \, \text{с} \).
\[ S = 10 \cdot 4 + \frac{4 \cdot 4^2}{2} = 40 + \frac{4 \cdot 16}{2} = 40 + 32 = 72 \, \text{м}. \]
Таким образом, путь, пройденный телом за 4 секунды, составляет 72 метра.