Для того чтобы найти среднюю скорость движения точки за заданный промежуток времени, нужно воспользоваться формулой средней скорости:
[ v_{\text{ср}} = \frac{\Delta s}{\Delta t}, ]
где (\Delta s) — изменение пути, а (\Delta t) — изменение времени.
Функция, задающая путь точки, имеет вид (s(t) = 1 + 3t). Это линейная функция, где (s(t)) — положение точки в момент времени (t).
а) Для промежутка времени от (t = 1) до (t = 4):
Найдите положение точки в начале и в конце промежутка:
- В начальный момент времени (t = 1): (s(1) = 1 + 3 \times 1 = 4).
- В конечный момент времени (t = 4): (s(4) = 1 + 3 \times 4 = 13).
Найдите изменение пути ((\Delta s)):
[
\Delta s = s(4) - s(1) = 13 - 4 = 9.
]
Найдите изменение времени ((\Delta t)):
[
\Delta t = 4 - 1 = 3.
]
Найдите среднюю скорость:
[
v_{\text{ср}} = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{9}{3} = 3.
]
Таким образом, средняя скорость на промежутке от (t = 1) до (t = 4) равна 3 единицам пути в единицу времени.
б) Для промежутка времени от (t = 0.8) до (t = 1):
Найдите положение точки в начале и в конце промежутка:
- В начальный момент времени (t = 0.8): (s(0.8) = 1 + 3 \times 0.8 = 1 + 2.4 = 3.4).
- В конечный момент времени (t = 1): (s(1) = 1 + 3 \times 1 = 4).
Найдите изменение пути ((\Delta s)):
[
\Delta s = s(1) - s(0.8) = 4 - 3.4 = 0.6.
]
Найдите изменение времени ((\Delta t)):
[
\Delta t = 1 - 0.8 = 0.2.
]
Найдите среднюю скорость:
[
v_{\text{ср}} = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{0.6}{0.2} = 3.
]
Таким образом, средняя скорость на промежутке от (t = 0.8) до (t = 1) также равна 3 единицам пути в единицу времени.
Как видно из решения, средняя скорость на обоих промежутках времени одинакова и составляет 3, что связано с тем, что функция (s(t) = 1 + 3t) является линейной, и коэффициент перед (t) (в данном случае 3) представляет собой постоянную скорость движения.