Уточнение уравнений движения
Я рассматриваю три уравнения движения и обдумываю, нужно ли найти такие величины, как \(x_0\), \(V_x\) и \(x(t)\). Однако есть некоторая неоднозначность, поскольку точное второе уравнение и требуемые величины неясны. Я вижу уравнения \(x=-4+3t\), \(x=2t^2-7\) и \(x=2-4t\). Кажется разумным задать краткий вопрос о том, что именно нужно найти для каждого уравнения, хотя я хочу быть осторожным и не делать предположений. Давайте уточним!
Анализ уравнений
Я внимательнее рассматриваю уравнения. Во второй строке записано \(x = 2t^2 - 7\), и я подтверждаю, что коэффициент равен 2, а верхний индекс указывает на возведение в квадрат с последующим вычитанием 7. Для третьего уравнения я вижу \(x = 2 - 4t\). Ниже указано, что \(x_0\) имеет отношение к задаче, но, кажется, стоит вопросительный знак. Мне интересно, что именно нужно уточнить или найти в связи с этими уравнениями!
Составление уравнений движения
Думаю, мне следует найти наиболее вероятные величины для каждого уравнения. Сначала нужно установить правильные формулы. Для общего уравнения имеем \(x(t)=x_0+v_{0x}t+\frac{a_x}{2}t^2\). Я определил конкретные значения для трёх уравнений: для \(x=-4+3t\) имеем \(x_0=-4\), \(v_{0x}=3\), \(a_x=0\). Второе уравнение \(x=2t^2-7\) даёт \(x_0=-7\), \(v_{0x}=0\), \(a_x=4\). Для третьего уравнения \(x=2-4t\) имеем \(x_0=2\), \(v_{0x}=-4\), \(a_x=0\). Если нужно найти скорости, я могу вычислить их следующим шагом!
Краткий ответ
Используем формулу:
\[
x(t)=x_0+v_{0x}t+\frac{a_xt^2}{2}.
\]
| № | \(x_0\) | \(v_{0x}\) | \(a_x\) |
|---|---|---|---|
| 1 | \(-4\) | \(3\) | \(0\) |
| 2 | \(-7\) | \(0\) | \(4\) |
| 3 | \(2\) | \(-4\) | \(0\) |
Решение
\[ x=-4+3t \] Сравниваем с общей формулой: \[ x=-4+3t+0t^2. \] Значит: \[ x_0=-4,\qquad v_{0x}=3,\qquad a_x=0. \]
\[ x=2t^2-7=-7+0t+2t^2. \] Так как \[ \frac{a_x}{2}=2, \] то \[ a_x=4. \] Следовательно: \[ x_0=-7,\qquad v_{0x}=0,\qquad a_x=4. \]
\[ x=2-4t=2-4t+0t^2. \] Поэтому: \[ x_0=2,\qquad v_{0x}=-4,\qquad a_x=0. \]
Если нужно найти скорость как функцию времени, то: \[ v_x(t)=\frac{dx}{dt}. \] Получаем: \[ v_{x1}=3,\qquad v_{x2}=4t,\qquad v_{x3}=-4. \]