Материальная точка в данный момент времени движется со скоростью, определяемой законом v(t)=2t . каким может быть закон движения этой материальной точки?

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для того чтобы найти закон движения материальной точки s(t)s open paren t close paren, необходимо проинтегрировать заданную функцию скорости v(t)v open paren t close paren по времени. Теоретическое обоснование Скорость — это производная координаты по времени ( v=dsdtv equals d s over d t end-fraction ). Следовательно, закон движения является первообразной для функции скорости: s(t)=v(t)dts open paren t close paren equals integral of v open paren t close paren space d tРешение

  1. Запишем выражение для интеграла:
    Подставим заданную функцию v(t)=2tv open paren t close paren equals 2 t:
    s(t)=2tdts open paren t close paren equals integral of 2 t space d t Вычислим неопределенный интеграл:
    Используя правила интегрирования степенной функции ( tndt=tn+1n+1+Cintegral of t to the n-th power space d t equals the fraction with numerator t raised to the n plus 1 power and denominator n plus 1 end-fraction plus cap C ), получаем:
    s(t)=2t22+Cs open paren t close paren equals 2 center dot the fraction with numerator t squared and denominator 2 end-fraction plus cap C s(t)=t2+Cs open paren t close paren equals t squared plus cap C

Здесь Ccap C — произвольная постоянная (константа интегрирования), которая соответствует начальной координате точки в момент времени t=0t equals 0 (обозначается как s0s sub 0). Ответ Закон движения материальной точки имеет вид: s(t)=t2+Cs open paren t close paren equals t squared plus cap C В зависимости от начальных условий (положения точки в начальный момент времени), закон может выглядеть по-разному. Например:

  • Если в начальный момент точка находилась в начале координат ( s(0)=0s open paren 0 close paren equals 0), то закон движения: s(t)=t2s open paren t close paren equals t squared. Если в начальный момент точка находилась в отметке 5 метров ( s(0)=5s open paren 0 close paren equals 5), то закон движения: s(t)=t2+5s open paren t close paren equals t squared plus 5.

Я могу рассчитать точное значение константы Ccap C, если вы предоставите начальную координату точки. Хотите, чтобы я разобрал аналогичный пример с ускорением?

Форма ответа

Ваш аватар