Для решения задачи сначала найдем скорость и ускорение точки в заданный момент времени.
1. Нахождение скорости
Скорость точки ( v(t) ) является производной от функции положения ( s(t) ):
[
v(t) = \frac{ds(t)}{dt}
]
Подставим функцию движения:
[
s(t) = 2t^2 + t
]
Теперь найдем производную:
[
v(t) = \frac{d}{dt}(2t^2 + t) = 4t + 1
]
Теперь подставим ( t = 1.8 ) с:
[
v(1.8) = 4 \cdot 1.8 + 1 = 7.2 + 1 = 8.2 , \text{м/с}
]
2. Нахождение ускорения
Ускорение точки ( a(t) ) является производной от функции скорости ( v(t) ):
[
a(t) = \frac{dv(t)}{dt}
]
Подставим найденную скорость:
[
v(t) = 4t + 1
]
Теперь найдем производную:
[
a(t) = \frac{d}{dt}(4t + 1) = 4
]
Таким образом, ускорение постоянно равно ( 4 , \text{м/с}^2 ) для любого момента времени ( t ).
3. Доказательство постоянства ускорения
Ускорение является производной от скорости:
[
a(t) = \frac{dv(t)}{dt}
]
Мы уже у вычислении производной от ( v(t) = 4t + 1 ) нашли, что:
[
a(t) = 4
]
Так как результат не зависит от времени ( t ), то ускорение является постоянной величиной.
Ответ
- Скорость в момент времени ( t = 1.8 ) с: ( v(1.8) = 8.2 , \text{м/с} ).
- Ускорение: ( a(t) = 4 , \text{м/с}^2 ) (постоянное значение).