Для решения этой задачи нам необходимо найти скорость и ускорение тела в момент времени ( t_0 = 6 ) секунд, используя закон движения ( s(t) = t^3 + 3t^2 + 1 ).
Шаг 1: Находим скорость
Скорость ( v(t) ) определяется как производная функции перемещения ( s(t) ) по времени ( t ). То есть:
[
v(t) = \frac{ds(t)}{dt}
]
Теперь найдем производную:
- ( s(t) = t^3 + 3t^2 + 1 )
- Производная каждого из членов:
- Производная от ( t^3 ) равна ( 3t^2 )
- Производная от ( 3t^2 ) равна ( 6t )
- Производная от константы ( 1 ) равна ( 0 )
Таким образом, получаем:
[
v(t) = 3t^2 + 6t
]
Теперь подставим ( t = 6 ):
[
v(6) = 3(6^2) + 6(6)
]
[
= 3(36) + 36
]
[
= 108 + 36 = 144 \text{ м/с}
]
Шаг 2: Находим ускорение
Ускорение ( a(t) ) определяется как производная скорости ( v(t) ) по времени ( t ):
[
a(t) = \frac{dv(t)}{dt}
]
Теперь найдем производную от скорости:
- ( v(t) = 3t^2 + 6t )
- Производная каждого из членов:
- Производная от ( 3t^2 ) равна ( 6t )
- Производная от ( 6t ) равна ( 6 )
Таким образом, получаем:
[
a(t) = 6t + 6
]
Теперь подставим ( t = 6 ):
[
a(6) = 6(6) + 6
]
[
= 36 + 6 = 42 \text{ м/с}^2
]
Итог:
Таким образом, получаем, что в момент времени ( t_0 = 6 ) секунд скорость тела равна ( 144 ) м/с, а ускорение ( 42 ) м/с².