Для решения данной задачи разберём каждый пункт по отдельности.
а) Чему равна скорость точки?
Закон движения точки задан уравнением ( x = 10 - 2t ), где ( x ) — координата точки в метрах, ( t ) — время в секундах.
Скорость равномерного движения определяется как производная координаты по времени:
[ v = \frac{dx}{dt} ]
Воспользуемся этим определением, чтобы найти скорость:
[ x = 10 - 2t ]
[ \frac{dx}{dt} = -2 ]
Таким образом, скорость точки ( v ) равна (-2 ) м/с. Это означает, что точка движется с постоянной скоростью 2 м/с в отрицательном направлении оси ( x ).
б) Построить графики зависимости координаты ( x = f(t) ) и скорости ( v = f(t) ) от времени.
- График зависимости координаты ( x ) от времени ( t )
Уравнение ( x = 10 - 2t ) представляет собой линейную зависимость, где начальная координата ( x ) равна 10 м, а скорость (-2 ) м/с определяет наклон прямой.
На графике:
- По оси ( t ) (время) откладываем значения времени.
- По оси ( x ) (координата) откладываем значения координаты.
При ( t = 0 ):
[ x = 10 - 2 \cdt 0 = 10 \, \text{м} ]
При ( t = 5 ):
[ x = 10 - 2 \cdt 5 = 10 - 10 = 0 \, \text{м} ]
При ( t = 10 ):
[ x = 10 - 2 \cdt 10 = 10 - 20 = -10 \, \text{м} ]
Соединяя эти точки, получаем прямую линию, которая убывает с наклоном -2.
- График зависимости скорости ( v ) от времени ( t )
Скорость в данном случае постоянна и равна -2 м/с, что следует из производной.
На графике:
- По оси ( t ) откладываем значения времени.
- По оси ( v ) откладываем значения скорости.
Так как скорость постоянна:
[ v(t) = -2 \, \text{м/с} ]
Это горизонтальная линия на уровне ( v = -2 ) м/с.
Итоговые графики:
График ( x = f(t) ):
- Ось ( t ) (время) горизонтальная.
- Ось ( x ) (координата) вертикальная.
- Прямая линия, начинающаяся от точки (0, 10) и убывающая с наклоном -2.
График ( v = f(t) ):
- Ось ( t ) (время) горизонтальная.
- Ось ( v ) (скорость) вертикальная.
- Горизонтальная линия на уровне ( v = -2 ) м/с.
Эти графики наглядно иллюстрируют равномерное движение точки с постоянной отрицательной скоростью.