Для решения задачи о движении тела с заданной формулой скорости, давайте разберёмся с определениями и проведём необходимые расчёты.
Дано:
Формула скорости тела:
[ v(t) = 2t + 3t^2 \quad (м/с) ]
Время, за которое нужно найти путь:
[ t = 5 \quad (с) ]
Шаг 1: Найти функцию перемещения
Путь, пройденный телом, можно найти, интегрировав функцию скорости. Это связано с тем, что скорость является производной от перемещения по времени:
[ s(t) = \int v(t) , dt ]
Шаг 2: Интегрируем скорость
Подставим формулу скорости в интеграл:
[ s(t) = \int (2t + 3t^2) , dt ]
Интегрируем каждый член отдельно:
Интеграл от ( 2t ):
[
\int 2t , dt = 2 \cdot \frac{t^2}{2} = t^2
]
Интеграл от ( 3t^2 ):
[
\int 3t^2 , dt = 3 \cdot \frac{t^3}{3} = t^3
]
Теперь объединим результаты интегрирования:
[
s(t) = t^2 + t^3 + C
]
Где ( C ) — это константа интегрирования. В случае, когда тело начинает движение с начального положения в нуле (то есть ( s(0) = 0 )), константа ( C = 0 ). Тогда функция перемещения упрощается до:
[
s(t) = t^2 + t^3
]
Шаг 3: Найти путь за 5 секунд
Теперь подставляем ( t = 5 ) секунд в полученную функцию перемещения:
[
s(5) = 5^2 + 5^3
]
[
s(5) = 25 + 125
]
[
s(5) = 150 \quad (м)
]
Ответ
Таким образом, путь, пройденный телом за 5 секунд, составляет 150 метров.