Решите задачу по физике Задание: Движение тела массой 10 кг задано уравнением x(t).Все величины в формуле указаны в СИ. 1) Получите законы изменения скорости v(1) и перемещения s(t) для этого тела в общем виде. 2) Сделайте пояснительный рисунок, указав положение тела при = 0, направление векторов скорости и ускорения. Опишите характер движения тела. 3) Определите силу, действующую на тело, импульс тела и кинетическую энергию тела через t = 2с после начала отсчета времени. x= -6-6t²
1) Для получения законов изменения скорости vttt и перемещения sttt нужно продифференцировать выражение для xttt дважды по времени.
xttt = -6 - 6t²
Первая производная по времени:
vttt = dx/dt = d/dt −6−6t2-6 - 6t²−6−6t2 = -12t
Вторая производная по времени:
attt = dv/dt = d/dt −12t-12t−12t = -12
Таким образом, скорость тела vttt равна -12t, а ускорение attt постоянно и равно -12.
Получаем, что законы изменения скорости и перемещения для тела равны: vttt = -12t sttt = -6t - 2t³ + C
2) Пояснительный рисунок:
При t = 0, тело находится в точке с координатой x = -6. Вектор скорости направлен в отрицательное направление оси x таккакскоростьотрицательнатак как скорость отрицательнатаккакскоростьотрицательна и увеличивается по модулю с ростом времени. Вектор ускорения также направлен в отрицательное направление оси x и по модулю постоянен.
Характер движения тела: тело движется в отрицательном направлении оси x, увеличивая свою скорость.
3) Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение: F = ma = 10 -12 = -120 Н
Импульс тела определяется как произведение массы на скорость: p = mv = 10 −12-12−12 = -120 кг·м/с
Кинетическая энергия тела определяется как половина произведения массы на квадрат скорости: K = 1/21/21/2 m v² = 1/21/21/2 10 −12-12−12² = 720 Дж
Таким образом, через t = 2 с после начала отсчета времени сила, действующая на тело, равна -120 Н, импульс тела равен -120 кг·м/с, а его кинетическая энергия составляет 720 Дж.
1) Для получения законов изменения скорости vttt и перемещения sttt нужно продифференцировать выражение для xttt дважды по времени.
xttt = -6 - 6t²
Первая производная по времени:
vttt = dx/dt = d/dt −6−6t2-6 - 6t²−6−6t2 = -12t
Вторая производная по времени:
attt = dv/dt = d/dt −12t-12t−12t = -12
Таким образом, скорость тела vttt равна -12t, а ускорение attt постоянно и равно -12.
Получаем, что законы изменения скорости и перемещения для тела равны:
vttt = -12t
sttt = -6t - 2t³ + C
2) Пояснительный рисунок:
При t = 0, тело находится в точке с координатой x = -6. Вектор скорости направлен в отрицательное направление оси x таккакскоростьотрицательнатак как скорость отрицательнатаккакскоростьотрицательна и увеличивается по модулю с ростом времени. Вектор ускорения также направлен в отрицательное направление оси x и по модулю постоянен.
Характер движения тела: тело движется в отрицательном направлении оси x, увеличивая свою скорость.
3) Сила, действующая на тело, равна произведению массы тела на ускорение:
F = ma = 10 -12 = -120 Н
Импульс тела определяется как произведение массы на скорость:
p = mv = 10 −12-12−12 = -120 кг·м/с
Кинетическая энергия тела определяется как половина произведения массы на квадрат скорости:
K = 1/21/21/2 m v² = 1/21/21/2 10 −12-12−12² = 720 Дж
Таким образом, через t = 2 с после начала отсчета времени сила, действующая на тело, равна -120 Н, импульс тела равен -120 кг·м/с, а его кинетическая энергия составляет 720 Дж.