Чтобы найти скорость материальной точки в момент времени ( t = 4 ) секунд, необходимо определить производную функции, описывающей её движение, по времени ( t ). Скорость является первой производной от расстояния по времени.
Закон движения материальной точки дан как:
[ x(t) = \frac{1}{3}t^3 + 4t^2 + 3t + 20. ]
Найдем производную ( x(t) ) по ( t ):
- Производная от ( \frac{1}{3}t^3 ) равна ( t^2 ).
- Производная от ( 4t^2 ) равна ( 8t ).
- Производная от ( 3t ) равна ( 3 ).
- Производная от постоянного числа ( 20 ) равна ( 0 ).
Таким образом, производная функции ( x(t) ), которая является скоростью ( v(t) ), будет:
[ v(t) = t^2 + 8t + 3. ]
Теперь подставим ( t = 4 ) в выражение для скорости:
[ v(4) = (4)^2 + 8 \times 4 + 3. ]
Вычислим:
[ v(4) = 16 + 32 + 3 = 51. ]
Таким образом, скорость материальной точки в момент времени ( t = 4 ) секунд равна ( 51 ) м/с.