Автобус движется в прямой линии и его скорость меняется со временем. А) Каков путь, который автобус пройдет за первые
Автобус движется в прямой линии и его скорость меняется со временем. А) Каков путь, который автобус пройдет за первые 3 секунды? В) Если автобус прошел 315 метров за период времени от 3 до 7 секунд, какова средняя скорость автобуса в течение этого периода? С) Опишите движение автобуса: (1) от 3 до 6 секунд (2) от 6 до 7 секунд (3) Каково минимальное значение модуля ускорения?
16.12.2023 05:07
Разъяснение:
А) Чтобы решить эту задачу, нам необходимо знать формулу для расчета пути при переменной скорости. Если скорость меняется, значит она может быть представлена в виде функции времени. Предположим, что у нас есть функция скорости - v(t), где t - время. Интегрируя функцию скорости по времени, мы получим функцию пути - s(t). Таким образом, чтобы определить путь, пройденный автобусом за первые 3 секунды (s_3), нужно найти определенный интеграл функции скорости от 0 до 3 секунд: s_3 = ∫[0 to 3] v(t) dt.
B) Чтобы найти среднюю скорость автобуса за период времени от 3 до 7 секунд, нам нужно разделить пройденный путь на этот интервал времени. Предположим, что у нас есть функция скорости - v(t), где t - время. За этот период времени пройденный путь можно найти как s_7 - s_3, где s_7 - путь, пройденный автобусом за 7 секунд, а s_3 - путь, пройденный автобусом за первые 3 секунды. Средняя скорость будет равна пройденному пути поделенному на интервал времени: средняя скорость = (s_7 - s_3) / (7 - 3).
С) Для описания движения автобуса нам нужно знать изменение скорости со временем и найти интегралы этой функции для каждого интервала времени:
1) Движение автобуса от 3 до 6 секунд: в этот интервал времени нам нужно интегрировать функцию скорости v(t) от 3 до 6 секунд для расчета пути s_6 - s_3, где s_6 - путь, пройденный автобусом за 6 секунд.
2) Движение автобуса от 6 до 7 секунд: в этом интервале времени нам нужно интегрировать функцию скорости v(t) от 6 до 7 секунд для расчета пути s_7 - s_6, где s_7 - путь, пройденный автобусом за 7 секунд.
3) Минимальное значение модуля ускорения будет найдено путем нахождения минимума функции скорости по времени и взятия модуля этого значения.
Дополнительный материал:
А) Чтобы найти путь, пройденный автобусом за первые 3 секунды (s_3), нужно найти определенный интеграл функции скорости от 0 до 3 секунд: s_3 = ∫[0 до 3] v(t) dt.
Б) Чтобы найти среднюю скорость автобуса за период времени от 3 до 7 секунд, нужно разделить пройденный путь на этот интервал времени: средняя скорость = (s_7 - s_3) / (7 - 3).
С) 1) Чтобы описать движение автобуса от 3 до 6 секунд, нужно найти путь, пройденный автобусом за этот интервал времени: s_6 - s_3, интегрируя функцию скорости от 3 до 6 секунд.
2) Чтобы описать движение автобуса от 6 до 7 секунд, нужно найти путь, пройденный автобусом за этот интервал времени: s_7 - s_6, интегрируя функцию скорости от 6 до 7 секунд.
3) Чтобы найти минимальное значение модуля ускорения, нужно найти минимум функции скорости по времени и взять модуль этого значения.
Совет: Для лучшего понимания материала рекомендуется ознакомиться с теоретическим материалом о переменной скорости и интегрировании функций.
Дополнительное упражнение: Предположим, что у нас есть функция скорости автобуса в течение 10 секунд: v(t) = 2t^2 - 3t + 1. Найдите с помощью интегралов:
А) Путь, пройденный автобусом за первые 5 секунд.
Б) Среднюю скорость автобуса за период времени от 5 до 10 секунд.
С) Опишите движение автобуса: (1) от 5 до 8 секунд (2) от 8 до 10 секунд (3) Минимальное значение модуля ускорения.