Конечно, давайте подробно разберем задачу.
Дано: координата ( X ) меняется по закону ( X = 10 + t + 6t^2 ).
Нам нужно найти начальную координату, начальную скорость и ускорение тела, а также вычислить путь, пройденный телом за 4 секунды.
- Начальная координата ( X_0 ):
Начальная координата — это значение ( X ) при ( t = 0 ).
[ X_0 = 10 + 0 + 6 \cdot 0^2 = 10 ]
Начальная координата ( X_0 = 10 ).
- Начальная скорость ( v_0 ):
Для определения начальной скорости нам нужно найти первую производную от ( X ) по времени ( t ).
[ X(t) = 10 + t + 6t^2 ]
Первая производная:
[ v(t) = \frac{dX}{dt} = \frac{d}{dt}(10 + t + 6t^2) = 0 + 1 + 12t = 1 + 12t ]
Теперь подставим ( t = 0 ):
[ v_0 = 1 + 12 \cdot 0 = 1 ]
Начальная скорость ( v_0 = 1 \, \text{м/с} ).
- Ускорение ( a ):
Ускорение — это вторая производная от ( X ) по времени ( t ).
[ v(t) = 1 + 12t ]
Вторая производная:
[ a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(1 + 12t) = 0 + 12 = 12 ]
Ускорение ( a = 12 \, \text{м/с}^2 ).
- Путь, пройденный телом за 4 секунды:
Для этого нужно вычислить изменение координаты ( X ) за время от ( t = 0 ) до ( t = 4 ).
Вначале найдем координату тела при ( t = 4 ):
[ X(4) = 10 + 4 + 6 \cdot 4^2 ]
[ X(4) = 10 + 4 + 6 \cdot 16 ]
[ X(4) = 10 + 4 + 96 ]
[ X(4) = 110 ]
Теперь найдем координату тела при ( t = 0 ):
[ X(0) = 10 + 0 + 6 \cdot 0^2 = 10 ]
Путь, пройденный телом за 4 секунды, равен изменению координаты:
[ S = X(4) - X(0) ]
[ S = 110 - 10 ]
[ S = 100 \, \text{м} ]
Итак, начальная координата ( X_0 = 10 \, \text{м} ), начальная скорость ( v_0 = 1 \, \text{м/с} ), ускорение ( a = 12 \, \text{м/с}^2 ), а путь, пройденный телом за 4 секунды, составляет ( 100 \, \text{м} ).