Найти в Дзене

Задача на прямолинейное движение тела с применением дифференцирования и интегрирования

Для школьников и студентов.

Вспоминаем механику (кинематику и решение задач на кинематику).

Теория вопроса дана в статьях: Занятие 2, Занятие 4, Занятие 6.

Условие задачи :

Материальная точка движется прямолинейно с ускорением, изменяющимся со временем по закону

-2

-3

Найти скорость, ускорение и координату точки в момент времени

-4

если в начальный момент времени её координата была равна нулю

-5

а скорость была равна 4 м/с

-6

Решение.

Подставив все значения в формулу (1), найдём ускорение точки в момент времени, равный 3 с:

-7

Выразим дифференциал скорости:

-8

Интегрируем это выражение:

-9

откуда

-10

Константу интегрирования находим из начальных условий, то есть в начальный момент времени, равный нулю, имеем скорость с индексом "нуль". Тогда уравнение (2) примет вид:

-11

Подставляя в уравнение (3) значения

-12

получаем скорость точки в момент времени 3 с:

-13

Выразив дифференциал координаты

-14

и используя уравнение (3), имеем

-15

Интегрируя последнее выражение, получаем уравнение (4):

-16

Учитывая, что в начальный момент времени координата равна нулю, находим, что постоянная интегрирования равна нулю. Тогда

-17

Подставив в уравнение (5) значения

-18

получим координату материальной точки в момент времени 3 с:

-19

Задача решена.

Прочтите статью под названием

Обзор темы "Классическая механика".

К.В. Рулёва, к. ф.-м. н., доцент. Подписывайтесь на канал. Ставьте лайки. Пишите комментарии. Спасибо.

Ссылки на занятия по механике даны в конце Занятия 1.

Ссылки на занятия (статьи), начиная с электростатики, даны в конце Занятия 45 .

Ссылки на занятия (статьи), начиная с теплового действия тока, даны в конце Занятия 58.

Ссылки на занятия, начиная с переменного тока, даны в конце Занятия 70

Наука
7 млн интересуются