Для того чтобы найти скорость и ускорение тела, нужно продифференцировать функцию положения ( x(t) ) по времени ( t ).
Дана функция положения тела:
[ x(t) = t^4 + 0.5t^2 - 3t ]
Скорость
Скорость ( v(t) ) — это первая производная функции положения ( x(t) ) по времени:
[ v(t) = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}(t^4 + 0.5t^2 - 3t) ]
Вычислим производную:
[ v(t) = 4t^3 + 2 \cdot 0.5t - 3 ]
[ v(t) = 4t^3 + t - 3 ]
Теперь найдем скорость через 2 секунды:
[ v(2) = 4(2)^3 + 2 - 3 ]
[ v(2) = 4 \cdot 8 + 2 - 3 ]
[ v(2) = 32 + 2 - 3 ]
[ v(2) = 31 ]
Таким образом, скорость тела через 2 секунды равна 31 единице скорости (в зависимости от используемых единиц измерения).
Ускорение
Ускорение ( a(t) ) — это первая производная скорости ( v(t) ) по времени или вторая производная функции положения ( x(t) ) по времени:
[ a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d^2x}{dt^2} ]
Найдем вторую производную:
[ a(t) = \frac{d}{dt}(4t^3 + t - 3) ]
Вычислим производную:
[ a(t) = 12t^2 + 1 ]
Теперь найдем ускорение через 2 секунды:
[ a(2) = 12(2)^2 + 1 ]
[ a(2) = 12 \cdot 4 + 1 ]
[ a(2) = 48 + 1 ]
[ a(2) = 49 ]
Таким образом, ускорение тела через 2 секунды равно 49 единиц ускорения.
Подводя итог, через 2 секунды после начала движения скорость тела составляет 31, а ускорение составляет 49.