Какова кинетическая энергия тела через 7 секунд после начала движения, если его масса составляет 0,5 кг, а оно движется
Какова кинетическая энергия тела через 7 секунд после начала движения, если его масса составляет 0,5 кг, а оно движется прямолинейно в соответствии с законом s(t) = 2t^2 + t - 3 (м)?
28.11.2023 00:03
Разъяснение: Кинетическая энергия тела определяется формулой K = (1/2)mv^2, где m - масса тела, v - скорость тела. Для нахождения скорости необходимо получить производную от функции s(t), где s - путь, t - время.
Для данной задачи у нас дана функция s(t) = 2t^2 + t - 3 (м), имеющая вид квадратного трехчлена. Чтобы найти скорость тела, найдем производную данной функции по времени t.
s"(t) = 4t + 1 (м/с) - это и есть скорость тела.
Теперь, зная массу тела, можем найти его кинетическую энергию. Подставим значения в формулу:
K = (1/2)m * (s"(t))^2
K = (1/2)*0,5*(4t + 1)^2
По задаче нам нужно найти кинетическую энергию через 7 секунд после начала движения. Подставим t = 7 в формулу и выполним вычисления.
Дополнительный материал:
Масса тела (m) = 0,5 кг
Функция пути (s(t)) = 2t^2 + t - 3 (м)
1. Найдем производную функции пути: s"(t) = 4t + 1 (м/с)
2. Подставим t = 7 в выражение для скорости: s"(7) = 4 * 7 + 1 = 29 (м/с)
3. Вычислим кинетическую энергию тела: K = (1/2) * 0.5 * (29)^2 = 210,25 Дж
Совет: Для лучшего понимания концепции кинетической энергии, рекомендуется изучить также связанные темы, такие как скорость, масса и законы движения. Практика в решении задач на кинетическую энергию поможет укрепить понимание ее применения и вычислений.
Дополнительное упражнение:
Масса тела составляет 2 кг, оно движется со скоростью 10 м/с. Найдите его кинетическую энергию.
KE = (1/2) * m * v^2,
где:
m - масса тела,
v - скорость тела.
Известно, что масса тела составляет 0,5 кг. Нам нужно найти скорость тела через 7 секунд после начала движения.
Для этого сначала найдём производную функции s(t), которая является законом движения тела, чтобы получить скорость v(t):
v(t) = s"(t),
где s"(t) обозначает производную функции s(t).
Выполним дифференцирование функции s(t):
s"(t) = d/dt(2t^2 + t - 3).
Продифференцируем каждый член по отдельности:
s"(t) = 4t + 1.
Теперь найдём скорость тела через 7 секунд после начала движения:
v(7) = 4 * 7 + 1 = 28 + 1 = 29 (м/с).
Используя полученное значение скорости, можем вычислить кинетическую энергию тела через 7 секунд после начала движения:
KE = (1/2) * m * v^2 = (1/2) * 0,5 * 29^2 = 0,5 * 841 = 420,5 (Дж).
Таким образом, кинетическая энергия тела через 7 секунд после начала движения составляет 420,5 Дж.
Совет: Чтобы лучше понять эту задачу, полезно освежить в памяти основные формулы кинематики и кинетической энергии.
Упражнение: Если масса тела остаётся неизменной (0,5 кг), а его скорость становится равной 15 м/с, какова будет его кинетическая энергия?