Давайте разберем вашу задачу шаг за шагом.
Дано:
- Масса тела ( m = 5 , \text{кг} )
- Уравнение движения: ( x(t) = 2 + 10t + 3t^2 )
Найти:
- Кинетическую энергию через 10 секунд.
- Ускорение тела.
Шаг 1: Найдем скорость тела.
Скорость тела ( v(t) ) — это первая производная от положения по времени. Вычислим производную от ( x(t) ):
[
v(t) = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}(2 + 10t + 3t^2) = 10 + 6t
]
Шаг 2: Найдем скорость в момент времени ( t = 10 , \text{с} ):
Подставим ( t = 10 ) в уравнение для скорости:
[
v(10) = 10 + 6 \cdot 10 = 10 + 60 = 70 , \text{м/с}
]
Шаг 3: Найдем кинетическую энергию.
Кинетическая энергия ( K ) вычисляется по формуле:
[
K = \frac{1}{2} mv^2
]
Подставим найденные значения:
[
K = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot (70)^2
]
[
K = \frac{1}{2} \cdot 5 \cdot 4900 = \frac{1}{2} \cdot 24500 = 12250 , \text{Дж}
]
Шаг 4: Найдем ускорение тела.
Ускорение ( a(t) ) — это производная от скорости ( v(t) ):
[
a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(10 + 6t) = 6 , \text{м/с}^2
]
Таким образом, ускорение тела равно ( 6 , \text{м/с}^2 ), и оно постоянно.
Ответ:
- Кинетическая энергия через 10 секунд: ( 12250 , \text{Дж} )
- Ускорение движения тела: ( 6 , \text{м/с}^2 )
Если у вас есть дополнительные вопросы или нужны пояснения по отдельным шагам, пожалуйста, дайте знать!