Консультация № 199676
21.11.2020, 13:07
0.00 руб.
1 4 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
"Частица начала свое движение из начала координат, и ее скорость зависит от времени по закону
V[$8594$](t) = i[$8594$]*A(t/tau)^3 + j[$8594$]*B(t/tau)^5 , где A и B - постоянные величины, векторы i и j - единичные орты в декартовой системе координат. На какое расстояние от начала координат удалится частица в момент времени t=1 с, если tau = 1 c, A = 2м/с, B = 3 м/с. Варианты ответов: a) 3,03 м б) 1,01 м в)0,909 м г) 0,707 м д) 0,505 м."

<ЕСТЬ СКРИН>
Прикрепленные файлы:
74e94d6da62f53739004b2fe5a44df1c23348324.png

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.11.2020, 15:05
общий
это ответ
Здравствуйте, golub4102000!
Условие : Скорость частицы : V[$8594$](t) = i[$8594$]·2·t3 + j[$8594$]·3·t5
Вычислить расстояние, на которое частица удалится от начала координат в момент времени t1 =1 с.

Решение : фраза условия "векторы i и j - единичные орты в декартовой системе координат" означает, что движения частицы вдоль взаимно-перпендикулярных направлений i и j происходит независимо (как, например, по осям Ox и Oy ). Поэтому, можно отдельно вычислить пути движения вдоль направлений i и j , а затем получить искомое расстояние от начала координат, как геометрическую сумму проекций.

Скорость есть производная пути по времени V = dS / dt .
Мы знаем закон изменения проекции скорости в направлении i[$8594$] :
Vi(t) = 2·t3
Вычисляем i-проекцию пути операцией интегрирования:
Si(t) = [$8747$] Vi(t)·dt = [$8747$] 2·t3·dt = 2·[$8747$] t3·dt = 2·t4 / 4 + Ci , где Ci - некая константа интегрирования, соответствующая i-проекции расстояния точки от начала координат в момент t=0 (начальной i-проекции). Однако, учитывая условие "Частица начала свое движение из начала координат", принимаем Ci = 0 .
Тогда в момент t1 получим Si(t1) = t4 / 2 = 14 / 2 = 1/2 = 0,5 м .

Аналогично, зная закон изменения проекции скорости в направлении j[$8594$] :
Vj(t) = 3·t5
вычисляем j-проекцию пути операцией интегрирования:
Si(t) = [$8747$] Vj(t)·dt = [$8747$] 3·t5·dt = 3·[$8747$] t5·dt = 3·t6 / 6 + Cj , где Cj = 0 - константа интегрирования, соответствующая j-проекции .
В момент t1 получим Sj(t1) = t6 / 2 = 16 / 2 = 1/2 = 0,5 м .

Модуль расстояния S = [$8730$]{[Si(t1)]2 + [Sj(t1)]2} = [$8730$](0,52 + 0,52) = 1 / [$8730$]2 = 0,707 м .
Правильный вариант ответа : г) 0,707 м .
5
Большое Вам спасибо!
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
21.11.2020, 15:08
общий
Адресаты:
НаЗдоровье Вам!
давно
Посетитель
400728
1649
01.12.2020, 08:56
общий
Частица начала свое движение из начала координат, и ее скорость зависит от времени
этот вопрос не относится к разделу -Физика?
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
01.12.2020, 11:48
общий
Адресаты:
Вы правы, в этой теме больше физики, чем математики.
Форма ответа