скорость тела массой 300г изменяется по законуv=4-1,5t. найдите:
а) начальную скорость тела, модуль и вектор ускорения
б) расчитайте силу тяги действующую на тело
в) постройте график зависимости скорости на тело от времени v(t)
Решение дано для закона v(t) = 4 − 1,5 t, где t — время в секундах, v — скорость в м/с. Масса m = 300 г = 0,3 кг.
а) начальная скорость, модуль и вектор ускорения
- Начальная скорость: v0 = v(0) = 4 м/с.
- Ускорение: a = dv/dt = −1,5 м/с². Это постоянное ускорение.
- Модуль ускорения: |a| = 1,5 м/с².
- Направление ускорения противоположно направлению движения (при положительной скорости скорость уменьшается со временем).
б) сила тяги, действующая на тело
- По второму закону Ньютона F = m a.
- F = 0,3 кг × (−1,5 м/с²) = −0,45 Н.
- Модуль силы тяги: 0,45 Н.
- Направление силы противоположно положительному направлению скорости (если считать его за ось x). Векторная запись: F = −0,45 Н вдоль оси движения.
в) график зависимости скорости от времени v(t)
- Функция скорости: v(t) = 4 − 1,5 t (м/с).
- Это прямая линейная зависимость с угловым коэффициентом −1,5 м/с².
- Пересечение оси t (когда скорость обращается в ноль): t_stop = 4 / 1,5 = 2,666… с (≈ 2,67 с).
- Примеры точек для построения графика:
- t = 0 → v = 4
- t = 1 → v = 2,5
- t = 2 → v = 1
- t = 2,5 → v ≈ 0,25
- t = 2,666… → v = 0
- t = 3 → v = −0,5
- График будет прямой линией, снижающейся слева направо, пересекающей ось времени в t ≈ 2,67 с и далее имеющей отрицательные значения скорости (движение в противоположном направлении).
- Если нужно нарисовать график, можно взять диапазон t от 0 до 3 с и построить точки выше; можно также отметить участок до остановки и после него.
Краткие ответы:
- начальная скорость: 4 м/с
- ускорение: a = −1,5 м/с²; модуль 1,5 м/с²; направление противоположно движению
- сила тяги: F = −0,45 Н (модуль 0,45 Н)
- график: v(t) = 4 − 1,5 t, линейный с угловым коэффициентом −1,5; t_stop ≈ 2,67 с
Если нужно, могу привести подробную схему построения графика или нарисовать его пошагово (для твердого успокоения понимания). Также можно рассчитать пройденный за время до остановки путь: S_stop = ∫0^{t_stop} v(t) dt = 16/3 м ≈ 5,33 м.