Консультация № 199679
21.11.2020, 15:42
0.00 руб.
1 2 1
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос:
"Частица начала своё движение из начала координат с нулевой начальной скоростью, и её ускорение зависит от времени по закону a(t)=i*A(t/tau)^4+j*B(t/tau)^8 , где A и B - постоянная величина, векторы i и j - единичные орты в декартовой системе координат. Какая величина скорости будет у частицы в момент времени t = 1, если tau = 1, A = 2 м/c^2, B = 3 м/с^2. Варианты ответов: а) 0,921 м/с б) 0,721 м/с в) 0,521 м/с г) 0,321 м/с д) 0,121 м/с"

<ЕСТЬ СКРИН>
Заранее спасибо!
Прикрепленные файлы:
b844f2646f42ba2a3369154d03fb5e3b6945a376.png

Обсуждение

давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
22.11.2020, 14:46
общий
это ответ
Здравствуйте, golub4102000!
Условие : Ускорение частицы : a[$8594$](t) = i[$8594$]·2·t4 + j[$8594$]·3·t8
Вычислить скорость, которая будет у частицы в момент времени t1 = 1 с .

Решение этой задачи очень похоже на решение Вашей предыдущей rfpro.ru/question/199676 (ссылка) .
Фраза условия "i[$8594$] и j[$8594$] - единичные орты в декартовой системе координат" означает, что движение частицы вдоль взаимно-перпендикулярных направлений i[$8594$] и j[$8594$] происходит независимо (как, например, по осям Ox и Oy ). Поэтому, можно отдельно вычислять проекции скорости движения вдоль направлений i[$8594$] и j[$8594$] , а затем получить искомую скорость, как геометрическую сумму проекций.

Ускорение есть производная скорости по времени a = dV / dt .
Мы знаем закон изменения проекции ускорения в направлении i[$8594$] : ai(t) = 2·t4
Вычисляем i-проекцию скорости операцией интегрирования:
Vi(t) = [$8747$] ai(t)·dt = [$8747$] 2·t4·dt = 2·[$8747$] t4·dt = 2·t5 / 5 + Ci , где Ci - некая константа интегрирования, соответствующая i-проекции начальной скорости в момент t = 0 . Однако, учитывая условие "Частица начала своё движение из начала координат с нулевой начальной скоростью", принимаем Ci = 0 .
Тогда в момент t1 получим Vi(t1) = 2·t5 / 5 = 2·15 / 5 = 2/5 = 0,400 м .

Аналогично, зная закон изменения проекции ускорения в направлении j[$8594$] : aj(t) = 3·t8
вычисляем j-проекцию скорости :
Vj(t) = [$8747$] aj(t)·dt = [$8747$] 3·t8·dt = 3·[$8747$] t8·dt = 3·t9 / 9 + Cj , где Cj = 0 - константа интегрирования, соответствующая j-проекции начальной скорости.
В момент t1 получим Vj(t1) = t9 / 3 = 19 / 3 = 1/3 = 0,3333 м .

Модуль скорости V = [$8730$]{[Vi(t1)]2 + [Vj(t1)]2} = [$8730$](0,4002 + 0,33332) = [$8730$]61/15 [$8776$] 0,5207 м/с .
Значит, Правильный вариант ответа : в) 0,521 м/с .
5
И снова большое спасибо!
давно
Мастер-Эксперт
259041
7459
23.11.2020, 02:07
общий
Адресаты:
Наздоровье!
Форма ответа