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!