Прямолинейное движение описывается формулой x=-4+2t-t^2. Опишите это движение. ПОСТРОЙТЕ ДЛЯ НЕГО ГРАФИКИ...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
прямолинейное движение формула движения x= 4+2t t^2 графики движения Vxt Sxt Lt
0

Прямолинейное движение описывается формулой x=-4+2t-t^2. Опишите это движение. ПОСТРОЙТЕ ДЛЯ НЕГО ГРАФИКИ Vxt, Sxt, Lt.

avatar
задан 10 месяцев назад

2 Ответа

0

Для описания движения, заданного уравнением x = -4 + 2t - t², начнем с анализа самой функции:

  1. Анализ функции xt Уравнение x = -4 + 2t - t² является квадратичной функцией, где коэффициенты A = -1, B = 2 и C = -4. Это парабола, ветви которой направлены вниз таккаккоэффициентприt²отрицательный.

  2. Вершина параболы Вершина параболы находится в точке t = -B/2A = -2/2 = 1. Подставляя t = 1 в уравнение x, получим x1 = -4 + 2*1 - 1² = -3. Таким образом, вершина параболы находится в точке 1,3.

  3. Производная и скорость v(t) Скорость является первой производной от x по времени t. Вычислим её: v(t = \frac{dx}{dt} = 2 - 2t ).

  4. График скорости vt Функция скорости vt = 2 - 2t является линейной функцией с углом наклона -2. График будет прямой линией, пересекающей ось v при v = 2 t=0 и ось t при t = 1 v=0.

  5. Интегрирование и путь S(t) Путь — это абсолютное значение интеграла от скорости: S(t = \left| \int 0^t vτ d\tau \right| ). Вычислим: S(t = \left| \int 0^t 22τ d\tau \right| = \left| 2t - t^2 \right| ).

  6. График пути St Путь зависит от модуля скорости, поэтому он всегда будет неотрицательным и будет иметь вид параболы, открытой вниз, с вершиной в точке 1,1.

  7. Изменение пройденного расстояния Lt Пройденное расстояние Lt можно рассмотреть как интеграл от модуля скорости. Это будет та же функция, что и St, так как скорость меняет знак только один раз.

Графическое представление:

  • xt — парабола с ветвями вниз, вершина в 1,3.
  • vt — прямая линия, убывающая, пересекает оси t и v.
  • St и Lt — параболы, открытые вниз, с вершиной в 1,1.

Чтобы построить графики, можно использовать графический калькулятор или программное обеспечение для построения графиков, такое как MATLAB, Python с библиотекой Matplotlib или даже Excel.

avatar
ответил 10 месяцев назад
0

Для начала опишем движение по данной формуле x = -4 + 2t - t^2. Это уравнение описывает путь x, который зависит от времени t.

Из данного уравнения мы можем выразить скорость движения vt и ускорение at: vt = dx/dt = 2 - 2t at = dv/dt = -2

Теперь построим графики для скорости vt, пути xt и ускорения at в зависимости от времени t.

  1. График скорости vt = 2 - 2t:

    • На графике видно, что скорость уменьшается линейно с увеличением времени от 2 до -2.
  2. График пути xt = -4 + 2t - t^2:

    • График показывает, что объект совершает движение сначала в положительном направлении, затем разворачивается и движется в обратном направлении.
  3. График ускорения at = -2:

    • Ускорение постоянно и равно -2, что говорит о том, что объект движется с постоянным ускорением в отрицательном направлении.

Таким образом, прямолинейное движение, описываемое данной формулой, начинается с положительной скоростью, затем разворачивается и движется в обратном направлении под действием постоянного отрицательного ускорения. Графики vt, xt и at помогают визуализировать это движение.

avatar
ответил 10 месяцев назад

Ваш ответ

Вопросы по теме