Задача Задача №3470178
А
А
Дано: x(t) = 2 - 10t + 3t^2, где t – секунды, x – метры.
- Тип движения
- Производная x(t) по t даёт скорость: v(t) = dx/dt = -10 + 6t.
- Вторaя производная: a(t) = dv/dt = 6 (м/с^2), константна.
- Следовательно, движение с постоянным ускорением (ускорение вдоль оси X неизменно и равно 6 м/с^2).
- Начальные параметры
- Начальная координата: x(0) = 2 м.
- Начальная скорость: v(0) = -10 м/с (направление противоположно оси X, то есть влево).
- Ускорение: a = 6 м/с^2 (направлено вправо, по оси +X).
- Пояснение направления и скорости
- Так как v(0) < 0, вначале тело движется влево.
- Ускорение положительное, поэтому через некоторое время скорость станет нулевой, затем будет направлена вправо, т.е. движение со временем меняет направление.
- Положение тела через 2 секунды и перемещение за 2 с
- x(2) = 2 - 10·2 + 3·(2^2) = 2 - 20 + 12 = -6 м.
- Перемещение за 2 s: Δx = x(2) - x(0) = -6 - 2 = -8 м. Значит за 2 секунды тело прошло 8 м вправо/влево? Отрицательное значение указывает на перемещение влево (направление к отрицательной оси X).
- Время затухания скорости (когда скорость становится нулевой)
- v(t) = -10 + 6t. Ускорение положительное, поэтому скорость нулю достигает при -10 + 6t = 0 → t = 10/6 ≈ 1.667 с.
- До этого момента движение левее, после — вправо.
- Пояснительный рисунок
- Схема движения вдоль оси X:
- Ось X горизонтальная.
- Начальная позиция x = 2 м (отметка на оси).
- Вектор скорости в t=0: v(0) = -10 м/с (направление влево, стрелка влево).
- Вектор ускорения: a = +6 м/с^2 (направление вправо, стрелка вправо). Пример ASCII-рисунка (упрощённый): x-axis: <----L---------O---------R----> (ось X)
- начальная позиция O на x = 2 м.
- скорость в момент t = 0: стрелка влево размером примерно пропорционально 10 м/с.
- ускорение: стрелка вправо размером 6 м/с^2.
- Примечание: спустя примерно 1.67 с скорость обращается в противоположную сторону и далее тело движется вправо.
- График Vx(t)
- Уравнение графика: Vx(t) = -10 + 6t.
- Это прямая линия с коэффициентом наклона 6 (м/с^2).
- Точки для ориентирования (примерные): t (с): 0, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 Vx (м/с): -10, -7, -4, -1, 2
- Особенности графика:
- Он пересекает ось скорости в t0 ≈ 1.667 с (когда скорость становится нулевой).
- При t=2s Vx = 2 м/с (правее нуля).
Краткие ответы
- Тип движения: движение с постоянным ускорением (a = 6 м/с^2).
- Начальная координата: x(0) = 2 м.
- Модуль скорости и направление в начальный момент: |v(0)| = 10 м/с, направление влево ( −x ).
- Модуль ускорения и направление: |a| = 6 м/с^2, направление вправо (+x).
- Перемещение за 2 с: Δx = -8 м (то есть тело переместилось на 8 м влево).
- График Vx(t): линейная функция v(t) = -10 + 6t; показывайте как прямую с наклоном 6 на интервале t ∈ [0, 2].