1. Определите координату, скорость и ускорение материальной точки в момент времени t = 1 с на основе уравнения

  • 67
1. Определите координату, скорость и ускорение материальной точки в момент времени t = 1 с на основе уравнения ускорения aх = 1 + 2t2 + t4. Изначально точка находилась в координате x0 = 0 и имела скорость v0х = 1 м/с. Постройте графики зависимостей x(t), vх(t) и aх(t).
2. Определите координату, скорость и ускорение материальной точки в момент времени t = 2 с на основе уравнения ускорения aх = 1 + t4 + t6. Изначально точка находилась в координате x0 = 0 и имела скорость v0х = 1 м/с. Постройте графики зависимостей x(t), vх(t) и aх(t).
3. Исследуйте движение материальной точки в зависимости от времени и определите ее координату, скорость и ускорение.
Солнечная_Луна
16
Решение:

1. Первоначально дано уравнение ускорения: \(a_x = 1 + 2t^2 + t^4\).
Нам также дано начальное положение точки, \(x_0 = 0\), и начальная скорость, \(v_{0x} = 1\ м/c\).

Для определения координаты, скорости и ускорения в момент времени \(t = 1\ c\) воспользуемся следующими формулами:

\[
\begin{align*}
x(t) &= x_0 + v_{0x}t + \frac{1}{2}a_xt^2 \\
v_x(t) &= v_{0x} + a_xt \\
a_x(t) &= a_x
\end{align*}
\]

Подставим значения в эти формулы:

\[
\begin{align*}
x(1) &= 0 + 1 \cdot 1 + \frac{1}{2} \cdot (1 + 2 \cdot 1^2 + 1^4) \cdot 1^2 \\
v_x(1) &= 1 + (1 + 2 \cdot 1^2 + 1^4) \cdot 1 \\
a_x(1) &= 1 + 2 \cdot 1^2 + 1^4
\end{align*}
\]

Выполним вычисления:

\[
\begin{align*}
x(1) &= 0 + 1 + \frac{1}{2} \cdot (1 + 2 + 1) \\
v_x(1) &= 1 + (1 + 2 + 1) \\
a_x(1) &= 1 + 2 + 1
\end{align*}
\]

Получаем следующие значения:

\[
\begin{align*}
x(1) &= \frac{7}{2}\ м \\
v_x(1) &= 5\ м/c \\
a_x(1) &= 4
\end{align*}
\]

Теперь построим графики зависимостей \(x(t)\), \(v_x(t)\) и \(a_x(t)\):

\[
\begin{align*}
x(t) &= \frac{7}{2}t \\
v_x(t) &= 5t \\
a_x(t) &= 4
\end{align*}
\]

2. Для второй задачи у нас дано уравнение ускорения: \(a_x = 1 + t^4 + t^6\).
Точка изначально находится в положении \(x_0 = 0\), а начальная скорость \(v_{0x} = 1\ м/с\).

Снова воспользуемся соответствующими формулами:

\[
\begin{align*}
x(t) &= x_0 + v_{0x}t + \frac{1}{2}a_xt^2 \\
v_x(t) &= v_{0x} + a_xt \\
a_x(t) &= a_x
\end{align*}
\]

Подставим значения:

\[
\begin{align*}
x(2) &= 0 + 1 \cdot 2 + \frac{1}{2} \cdot (1 + 2^4 + 2^6) \cdot 2^2 \\
v_x(2) &= 1 + (1 + 2^4 + 2^6) \cdot 2 \\
a_x(2) &= 1 + 2^4 + 2^6
\end{align*}
\]

Выполним вычисления:

\[
\begin{align*}
x(2) &= 2 + \frac{1}{2} \cdot (1 + 16 + 64) \cdot 4 \\
v_x(2) &= 1 + (1 + 16 + 64) \cdot 2 \\
a_x(2) &= 1 + 16 + 64
\end{align*}
\]

Получаем следующие значения:

\[
\begin{align*}
x(2) &= \frac{547}{2}\ м \\
v_x(2) &= 179\ м/c \\
a_x(2) &= 81
\end{align*}
\]

Построим графики зависимостей \(x(t)\), \(v_x(t)\) и \(a_x(t)\):

\[
\begin{align*}
x(t) &= \frac{547}{2}t \\
v_x(t) &= 179t \\
a_x(t) &= 81
\end{align*}
\]

3. Для дальнейшего исследования движения материальной точки, необходимы дополнительные данные или условия. Если вы предоставите дополнительную информацию, я смогу помочь вам более подробно изучить движение точки.