Давайте шаг за шагом разберём задачу:
Дано:
- Координата тела 1: ( x_1(t) = -4 + 2t )
- Время столкновения: ( t = 2 )
- Начальная точка тела 2: ( x_2(0) = 3 )
- Время столкновения: ( t = 2 )
Шаг 1: Построение графика зависимости ( x_1(t) )
Функция ( x_1(t) = -4 + 2t ) — это прямая, проходящая через точку ( t=0, x=-4 ) с наклоном 2.
График — прямая с уравнением: ( y = 2t - 4 ).
Для построения графика:
- при ( t=0 ), ( x_1= -4 )
- при ( t=2 ), ( x_1= -4 + 2*2 = 0 )
Шаг 2: Построение графика зависимости ( x_2(t) )
Нам нужно найти функцию ( x_2(t) ). Известно:
- В точке ( t=0 ), ( x_2=3 )
- В момент ( t=2 ), тела столкнулись, значит ( x_2(2)=x_1(2)=0 ).
Тело 2 движется из точки ( x=3 ) к точке ( 0 ), удовлетворяя линейной зависимости, предположим, что оно движется прямолинейно с постоянной скоростью.
Обращение: ( x_2(t) = x_{2,нач} + v_2 t ).
Тогда:
- ( x_2(0) = 3 )
- ( x_2(2) = 0 )
Посчитаем скорость ( v_2 ):
[
0 = 3 + v_2 \times 2 \Rightarrow v_2 = -\frac{3}{2} = -1.5
]
Координата тела 2:
[
x_2(t) = 3 - 1.5 t
]
Шаг 3: Построение графика ( x_2(t) )
Для ( t=0 ), ( x_2=3 ).
Для ( t=2 ), ( x_2=0 ).
График — прямая с уравнением: ( y=3 - 1.5 t ).
Шаг 4: Построение графика ( x_2(t) )
Он изображается как наклонная линия, идущая через точки ( (0, 3) ) и ( (2,0) ).
Шаг 5: Определение проекции скорости тела 2 на ось ( x )
Из функции ( x_2(t) ):
[
x_2(t) = 3 - 1.5 t
]
проекция скорости — это коэффициент при ( t ):
[
v_{x2} = -1.5 \text{ м/с}
]
Шаг 6: Формула зависимости ( x_2(t) )
Общий вид:
[
x_2(t) = x_{2,нач} + v_{x2} t = 3 - 1.5 t
]
Итоги:
- График ( x_1(t) ): прямая через точки ((0, -4)) и ((2, 0)) с наклоном 2.
- График ( x_2(t) ): прямая через точки ((0,3)) и ((2,0)) с наклоном (-1.5).
- Проекция скорости тела 2 на ось ( x ): ( v_{x2} = -1.5 ) м/с.
- Формула ( x_2(t) ): (\boxed{x_2(t) = 3 - 1.5 t}).
Если нужен график — его можно открыть в тетради или на графическом калькуляторе по этим уравнениям.