Для решения задачи нам нужно найти скорость и ускорение тела, движущегося по закону ( S(t) = 2t^3 - 3t^2 + 2t - 4 ) в момент времени ( t_0 = 2 ) секунды.
Шаг 1: Нахождение скорости
Скорость тела ( v(t) ) является производной положения ( S(t) ) по времени ( t ). То есть,
[
v(t) = \frac{dS(t)}{dt}
]
Находим производную от ( S(t) ):
[
S(t) = 2t^3 - 3t^2 + 2t - 4
]
Применяя правило дифференцирования, находим:
[
v(t) = \frac{d}{dt}(2t^3) - \frac{d}{dt}(3t^2) + \frac{d}{dt}(2t) - \frac{d}{dt}(4)
]
Рассмотрим каждую производную отдельно:
- (\frac{d}{dt}(2t^3) = 6t^2)
- (\frac{d}{dt}(3t^2) = 6t)
- (\frac{d}{dt}(2t) = 2)
- (\frac{d}{dt}(4) = 0)
Подставим это в уравнение для скорости:
[
v(t) = 6t^2 - 6t + 2
]
Теперь подставим ( t_0 = 2 ):
[
v(2) = 6(2^2) - 6(2) + 2 = 6(4) - 12 + 2 = 24 - 12 + 2 = 14 , м/с
]
Шаг 2: Нахождение ускорения
Ускорение тела ( a(t) ) является производной скорости ( v(t) ). То есть,
[
a(t) = \frac{dv(t)}{dt}
]
Находим производную от ( v(t) ):
[
v(t) = 6t^2 - 6t + 2
]
Применяем те же правила дифференцирования:
- (\frac{d}{dt}(6t^2) = 12t)
- (\frac{d}{dt}(-6t) = -6)
- (\frac{d}{dt}(2) = 0)
Таким образом, получаем:
[
a(t) = 12t - 6
]
Теперь подставим ( t_0 = 2 ):
[
a(2) = 12(2) - 6 = 24 - 6 = 18 , м/с^2
]
Итог
В момент времени ( t_0 = 2 ) секунды:
- Скорость ( v(2) = 14 , м/с )
- Ускорение ( a(2) = 18 , м/с^2 )
Если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите подробнее рассмотреть какой-то аспект задачи, дайте знать!