Чёткое объяснение понятий
Я думаю об ответе, предполагающем 3 м/с на расстоянии 9 м. В условии указаны 3 секунды, поэтому время (t) измеряется в секундах. Возможно, мне нужно уточнить, говорю ли я о перемещении или скорости. Интересно, важно ли объяснять производные, сосредоточившись на средних и мгновенных скоростях изменения, доступно для понимания на школьном уровне. Это могло бы помочь сделать понятия более близкими и ясными для учащихся!
Краткий ответ:
\[
v_x=3\ \text{м/с},\qquad v=3\ \text{м/с}.
\]
За \(3\) с точка пройдёт путь:
\[ s=9\ \text{м}. \]
Графики:
- \(v(t)=3\) — горизонтальная прямая;
- \(x(t)=3t\) — прямая, проходящая через начало координат.
Решение
Дано:
\[ x=3t, \]
где \(x\) — координата в метрах, \(t\) — время в секундах.
1. Находим скорость
Скорость равна коэффициенту при времени в законе движения:
\[ x=x_0+vt. \]
Сравниваем с выражением:
\[ x=3t. \]
Значит,
\[ x_0=0,\qquad v=3\ \text{м/с}. \]
Так как скорость положительная, точка движется в положительном направлении оси \(OX\).
2. Находим путь за \(3\) секунды
При \(t=0\):
\[ x_0=3\cdot 0=0\ \text{м}. \]
При \(t=3\) с:
\[ x_3=3\cdot 3=9\ \text{м}. \]
Точка двигалась только в положительном направлении, поэтому путь равен изменению координаты:
\[ s=x_3-x_0=9-0=9\ \text{м}. \]
3. График скорости
Скорость постоянна:
\[ v(t)=3. \]
Можно отметить точки:
\[ (0;3),\quad (1;3),\quad (2;3),\quad (3;3). \]
Их соединяет горизонтальная прямая \(v=3\).
4. График координаты
Зависимость координаты от времени:
\[ x(t)=3t. \]
Таблица значений:
\[ \begin{array}{c|cccc} t,\ \text{с} & 0 & 1 & 2 & 3\\ \hline x,\ \text{м} & 0 & 3 & 6 & 9 \end{array} \]
График — прямая, проходящая через точки \((0;0)\), \((1;3)\), \((2;6)\), \((3;9)\).
Проверка: за каждую секунду координата увеличивается на \(3\) м, значит скорость действительно равна \(3\ \text{м/с}\).