Чтобы найти путь, пройденный телом за промежуток времени от ( t = 1 ) с до ( t = 3 ) с при заданной скорости ( v(t) = 2t^3 + 1 ) м/с, нужно вычислить интеграл скорости по времени на этом промежутке.
Формула для нахождения пути по известной скорости через интеграл имеет вид:
[
s = \int_{t_1}^{t_2} v(t) \, dt
]
Где:
- ( s ) — путь, пройденный телом,
- ( v(t) ) — функция скорости,
- ( t_1 ) и ( t_2 ) — начальный и конечный моменты времени.
Подставляя известные значения, получаем:
[
s = \int_{1}^{3} (2t^3 + 1) \, dt
]
Теперь вычислим этот интеграл:
- Разделим интеграл на два отдельных интеграла:
[
s = \int{1}^{3} 2t^3 \, dt + \int{1}^{3} 1 \, dt
]
- Вычислим первый интеграл:
[
\int 2t^3 \, dt = 2 \cdot \frac{t^4}{4} = \frac{t^4}{2}
]
Подставляя пределы интегрирования:
[
\left[ \frac{t^4}{2} \right]_{1}^{3} = \left( \frac{3^4}{2} \right) - \left( \frac{1^4}{2} \right) = \frac{81}{2} - \frac{1}{2} = \frac{80}{2} = 40
]
- Вычислим второй интеграл:
[
\int 1 \, dt = t
]
Подставляя пределы интегрирования:
[
\left[ t \right]_{1}^{3} = 3 - 1 = 2
]
- Сложим результаты двух интегралов:
[
s = 40 + 2 = 42
]
Таким образом, тело прошло 42 метра за промежуток времени от ( t = 1 ) с до ( t = 3 ) с.