По заданным уравнениям движения точки М определить уравнение траектории и показать её на рисунке. Для момента времени t1 отметить положение точки М, вычислить её скорость и полное ускорение, показать их и их проекции на рисунке.

x(t) = 2 cos2(πt/3) + 1; y(t) = 4 sin2(πt/3) + 3;

t1 = 1 с, x, y – в м, t в сек.

Хорошо, давайте разберем этот вопрос. Нам дано уравнение движения точки М в виде:

x(t) = 2cos^2(πt/3) + 1
y(t) = 4sin^2(πt/3) + 3

Для начала, давайте определим уравнение траектории точки М. Уравнение траектории представляет собой функцию, которая описывает положение точки в зависимости от времени. В данном случае, уравнение траектории представлено уравнениями x(t) и y(t).

Построим график для этих уравнений. Заметим, что переменная t находится в знаке угла в функциях sin и cos. Значит, мы имеем дело с гармоническими функциями. Выразим t через x и y:

cos^2(πt/3) = (x - 1)/2
sin^2(πt/3) = (y - 3)/4

Подставим обратно в исходные уравнения:

x(t) = 2(x-1)/2 + 1 = x
y(t) = 4(y-3)/4 + 3 = y

Мы видим, что исходные уравнения действительно являются уравнениями траектории точки М.

Теперь перейдем к моменту времени t1 = 1 с. Чтобы найти положение точки М в этот момент времени, подставим t = 1 в уравнения для x и y:

x(1) = 2cos^2(π/3) + 1
y(1) = 4sin^2(π/3) + 3

Теперь вычислим значение x(1) и y(1):

x(1) = 2cos^2(π/3) + 1 = 2(1/2)^2 + 1 = 2(1/4) + 1 = 1/2 + 1 = 3/2
y(1) = 4sin^2(π/3) + 3 = 4(√3/2)^2 + 3 = 4(3/4) + 3 = 3 + 3 = 6

Таким образом, положение точки М в момент времени t1 = 1 с будет x(1) = 3/2 и y(1) = 6.

Теперь давайте найдем скорость точки М в момент времени t1 = 1 с. Для этого нам нужно вычислить производные уравнений x(t) и y(t) по времени t и подставить t = 1:

v(t) = dx(t)/dt = -πsin(πt/3)
v(1) = -πsin(π/3) = -π√3/2

Таким образом, скорость точки М в момент времени t1 = 1 с равна -π√3/2.

Наконец, давайте найдем полное ускорение точки М в момент времени t1 = 1 с. Для этого нам нужно вычислить производные скорости по времени t и подставить t = 1:

a(t) = dv(t)/dt = -π^2cos(πt/3)
a(1) = -π^2cos(π/3) = -π^2/2

Таким образом, полное ускорение точки М в момент времени t1 = 1 с равно -π^2/2.

Теперь нарисуем график траектории, положения точки М в момент времени t1, скорости и полного ускорения.

[Вставить сюда рисунок с графиками]

На графике отметим положение точки М в момент времени t1 = 1 с, соответствующее значениям x(1) и y(1), а также векторы скорости и ускорения и их проекции на оси x и y.

Надеюсь, мой ответ был понятен. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, напишите.