Давайте разберем ваше задание по прямолинейному движению двух тел, заданное уравнениями координат.
Уравнения имеют вид:
- \( x_1(t) = k_1 t + b_1 \)
- \( x_2(t) = k_2 t + b_2 \)
Физический смысл величин:
\( k_1 \) и \( k_2 \) — это скорости первых и вторых тел соответственно. Они показывают, с какой скоростью тело движется в пространстве. В данном случае:
- \( k_1 = 3 \) м/с (скорость первого тела)
- \( k_2 = 1 \) м/с (скорость второго тела)
\( b_1 \) и \( b_2 \) — это начальные координаты первого и второго тел соответственно. Они определяют, где находятся тела в момент времени \( t = 0 \). В нашем случае:
- \( b_1 = 2 \) м (начальное положение первого тела)
- \( b_2 = 4 \) м (начальное положение второго тела)
Характеристика движения: Первое тело движется быстрее и находится изначально ближе к началу оси координат, чем второе тело. Это значит, что первое тело будет догонять второе, находясь к нему изначально ближе.
Определение времени и координаты встречи: Чтобы найти время встречи тел, нужно приравнять их координаты: \[ x_1(t) = x_2(t) \] Подставим уравнения: \[ k_1 t + b_1 = k_2 t + b_2 \] Подставим значения: \[ 3t + 2 = 1t + 4 \] Соберем все \( t \) на одной стороне: \[ 3t - 1t = 4 - 2 \] \[ 2t = 2 \] Отсюда: \[ t = 1 \text{ с} \]
Теперь подставим это значение в одно из уравнений, чтобы найти координату их встречи: \[ x_1(1) = 3 \cdot 1 + 2 = 5 \text{ м} \] Или также можно использовать второе уравнение: \[ x_2(1) = 1 \cdot 1 + 4 = 5 \text{ м} \]
Таким образом, время встречи двух тел составляет 1 секунду, и координата их встречи равна 5 метров.