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!