Чтобы найти ускорение тела, движущегося прямолинейно с заданной зависимостью координаты от времени, необходимо рассмотреть производные этой функции.
Функция, описывающая зависимость координаты ( x ) от времени ( t ), дана как:
[ x(t) = -5t + 10t^2. ]
Для определения ускорения, нужно сначала найти скорость, которая является первой производной координаты по времени. Затем ускорение будет найдено как вторая производная координаты по времени.
- Найдем скорость ( v(t) ):
Скорость ( v(t) ) определяется как первая производная функции координаты ( x(t) ) по времени ( t ):
[ v(t) = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}(-5t + 10t^2). ]
Производная каждого члена:
- Производная от (-5t) по ( t ) равна (-5).
- Производная от (10t^2) по ( t ) равна (20t).
Таким образом:
[ v(t) = -5 + 20t. ]
- Найдем ускорение ( a(t) ):
Ускорение ( a(t) ) определяется как первая производная скорости ( v(t) ) по времени ( t ), или как вторая производная координаты ( x(t) ) по времени:
[ a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(-5 + 20t). ]
Производная постоянного члена (-5) равна (0), а производная от (20t) равна (20).
Таким образом:
[ a(t) = 20. ]
Таким образом, ускорение тела является постоянным и равно ( 20 \, \text{м/с}^2 ). Это указывает на то, что тело движется с постоянным ускорением.