Закон движения материальной точки имеет вид: = 2t + (2 + 3t^2). найти перемещение и модуль перемещения |∆|за 2 с движения и нарисовать этот вектор в координатах ху.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Перемещение материальной точки за первые 2 секунды движения составляет Δr=(4,12)cap delta modified r with right arrow above equals open paren 4 comma 12 close paren, а его модуль равен 41012.654 the square root of 10 end-root is approximately equal to 12.65 . ️ Шаг 1: Нахождение начального и конечного положений Для определения перемещения необходимо вычислить радиус-векторы точки в начальный момент времени t1=0t sub 1 equals 0 с и в момент t2=2t sub 2 equals 2 с. Подставим значения времени в уравнение движения r(t)=2ti+(2+3t2)jmodified r with right arrow above open paren t close paren equals 2 t center dot modified i with right arrow above plus open paren 2 plus 3 t squared close paren center dot modified j with right arrow above:

  1. При t1=0t sub 1 equals 0:
    x1=20=0x sub 1 equals 2 center dot 0 equals 0 y1=2+302=2y sub 1 equals 2 plus 3 center dot 0 squared equals 2Точка находится в координатах (0,2)open paren 0 comma 2 close paren. При t2=2t sub 2 equals 2:
    x2=22=4x sub 2 equals 2 center dot 2 equals 4 y2=2+322=2+12=14y sub 2 equals 2 plus 3 center dot 2 squared equals 2 plus 12 equals 14Точка находится в координатах (4,14)open paren 4 comma 14 close paren.

️ Шаг 2: Вычисление вектора перемещения Вектор перемещения Δrcap delta modified r with right arrow above определяется как разность радиус-векторов или разность соответствующих координат: Δr=(x2x1)i+(y2y1)jcap delta modified r with right arrow above equals open paren x sub 2 minus x sub 1 close paren center dot modified i with right arrow above plus open paren y sub 2 minus y sub 1 close paren center dot modified j with right arrow above Δx=40=4delta x equals 4 minus 0 equals 4 Δy=142=12delta y equals 14 minus 2 equals 12Таким образом, вектор перемещения имеет вид: Δr=4i+12jcap delta modified r with right arrow above equals 4 modified i with right arrow above plus 12 modified j with right arrow above️ Шаг 3: Расчет модуля перемещения Модуль вектора перемещения |Δr|the absolute value of cap delta modified r with right arrow above end-absolute-value находится по теореме Пифагора как корень квадратный из суммы квадратов его проекций: |Δr|=Δx2+Δy2the absolute value of cap delta modified r with right arrow above end-absolute-value equals the square root of delta x squared plus delta y squared end-root |Δr|=42+122=16+144=160the absolute value of cap delta modified r with right arrow above end-absolute-value equals the square root of 4 squared plus 12 squared end-root equals the square root of 16 plus 144 end-root equals the square root of 160 end-root Вынося множитель из-под знака корня: |Δr|=41012.65the absolute value of cap delta modified r with right arrow above end-absolute-value equals 4 the square root of 10 end-root is approximately equal to 12.65 ️ Шаг 4: Построение вектора в координатах xy Для построения вектора в системе координат xyx y:

  1. Отметьте начальную точку A(0,2)cap A open paren 0 comma 2 close paren. Отметьте конечную точку B(4,14)cap B open paren 4 comma 14 close paren. Проведите направленный отрезок (стрелку) от точки Acap A к точке Bcap B. Этот направленный отрезок и будет являться искомым вектором перемещения.

Ответ: Вектор перемещения Δr=4i+12jcap delta modified r with right arrow above equals 4 modified bold i with right arrow above plus 12 modified bold j with right arrow above (или в компонентах (4, 12)). Модуль перемещения |Δr|=41012.65the absolute value of cap delta modified r with right arrow above end-absolute-value equals 4 the square root of 10 end-root is approximately equal to 12.65 . Вектор на графике строится из точки (0, 2) в точку (4, 14). Нужно ли рассчитать скорость или ускорение этой точки для тех же моментов времени?

Форма ответа

Ваш аватар