Составить уравнение движения и вычислить путь, пройденный телом за 10 с, если скорость...

0 голосов
99 просмотров

Составить уравнение движения и вычислить путь, пройденный телом за 10 с, если скорость зависит от времени по закону v=3t^{2}


Физика (23 баллов) | 99 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов
Правильный ответ
V(t)= \frac{dx(t)}{dt} = \frac{d}{dt}(3t^{2})
x(t)= \int\limits {3t^{2}} \, dt= 3 \int\limits {t^2} \, dx =3* \frac{t^3}{3} +C=t^3+C

Что бы теперь найти закон движения, т.е. что бы найти константу интегрирования C нужно знать дополнительное условие, например x(0).

S=x(t_2)-x(t_1)=t_2^3+C-(t_1^3+C)=(t_2-t_1)(t_2^2+t_1t_2+t_1^2)=
=(t_2^2+t_1t_2+t_1^2)= \Delta t(t_2^2-2t_1t_2+t_1^2+2t_1t_2)=
= \Delta t(\Delta t^2 +2t_1t_2 )

где \Delta t=10st_1 - момент времени, когда начинается интересующий интервал в 10 секунд, t_1 - момент, когда он заканчивается.

Что бы найти пройденный  путь, нужно знать кроме \Delta t и t_1 и t_2, или знать, что t_1=0s.

Если t_1=0s, то S= \Delta t(\Delta t^2 +2*0 )=\Delta t^3
Но, в условии также сказано, что v(t)=3t^{2}, т.е. не указаны единицы измерения тройки, что не дает возможности однозначно воспользоватся формулой  S= \Delta t^3 для расчета пройденного пути, даже если предположить, что t_1=0s.
(30.4k баллов)