Для нахождения нормального и тангенциального ускорения сначала найдем значение времени t, когда линейная скорость станет равной 0,3 м/с.
Линейная скорость v определяется как производная пути от времени: v = dS/dt. Дано, что v = 0,3 м/с, поэтому подставляем это значение в формулу и решаем уравнение:
0,3 = dS/dt = d(Ct^3)/dt 0,3 = 3Ct^2 = 3 * 0,1 см/с^3 * t^2 0,1 = t^2 t = sqrt(0,1) = 0,3162 с
Теперь найдем нормальное и тангенциальное ускорения.
Нормальное ускорение a_n связано с линейной скоростью v по следующей формуле: a_n = v^2 / R, где R - радиус окружности.
Подставим в формулу известные значения: a_n = (0,3 м/с)^2 / 2 см = 0,045 м/с^2.
Тангенциальное ускорение a_t определяется как вторая производная пути по времени: a_t = d^2S / dt^2. Производная по времени от выражения S = Ct^3 равна: dS/dt = 3Ct^2.
Таким образом, вторая производная равна: d^2S / dt^2 = d/dt (3Ct^2) = 6Ct.
Подставляем известные значения: a_t = 6 * 0,1 см/с^3 * 0,3162 с = 0,1897 см/с^2.
Ответ: Нормальное ускорение точки в момент, когда линейная скорость станет равной 0,3 м/с, равно 0,045 м/с^2, а тангенциальное ускорение равно 0,1897 см/с^2.
