Определить угол поворота и угловое ускорение точки в момент времени 1с если уравнение угловой скорости точки равно 2t^2+t+1

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

В момент времени t=1t equals 1 с угол поворота точки составляет 136thirteen-sixths рад, а ее угловое ускорение равно 55 рад/с². Шаг 1: Нахождение углового ускорения Угловое ускорение ϵepsilon определяется как первая производная угловой скорости ωomega по времени tt: ϵ=dωdtepsilon equals the fraction with numerator d omega and denominator d t end-fraction Подставим заданное уравнение ω(t)=2t2+t+1omega open paren t close paren equals 2 t squared plus t plus 1: ϵ(t)=ddt(2t2+t+1)=4t+1epsilon open paren t close paren equals d over d t end-fraction open paren 2 t squared plus t plus 1 close paren equals 4 t plus 1 Для момента времени t=1t equals 1 с: ϵ(1)=41+1=5epsilon open paren 1 close paren equals 4 center dot 1 plus 1 equals 5Шаг 2: Нахождение угла поворота Угол поворота ϕphi связан с угловой скоростью через интеграл. Если предположить, что в начальный момент времени ϕ(0)=0phi open paren 0 close paren equals 0, то: ϕ=0tω(t)dtphi equals integral from 0 to t of omega open paren t close paren d tИнтегрируем выражение для угловой скорости: ϕ(t)=0t(2t2+t+1)dt=23t3+12t2+tphi open paren t close paren equals integral from 0 to t of open paren 2 t squared plus t plus 1 close paren d t equals two-thirds t cubed plus one-half t squared plus t Вычислим значение для t=1t equals 1 с: ϕ(1)=23(1)3+12(1)2+1=23+12+1phi open paren 1 close paren equals two-thirds open paren 1 close paren cubed plus one-half open paren 1 close paren squared plus 1 equals two-thirds plus one-half plus 1 Приведем к общему знаменателю: ϕ(1)=4+3+66=136phi open paren 1 close paren equals the fraction with numerator 4 plus 3 plus 6 and denominator 6 end-fraction equals thirteen-sixths Ответ: В момент времени t=1t equals 1 с угловое ускорение составляет 5 рад/с², а угол поворота равен 136thirteen-sixths рад (приблизительно 2.172.17 рад). Нужно ли рассчитать линейную скорость или нормальное ускорение для точки, если известен радиус траектории?

Форма ответа

Ваш аватар