Зависимость координаты тела от времени имеет вид: 5t - 4 + 3(м). Тело двигается прямолинейно, его масса 0,1 кг. Определить силу, приложенную к телу в момент времени t = 2 c и работу силы за промежуток времени от t1 = 0 c до t2 = 2 c.
Чтобы ответить на этот вопрос, нужно использовать законы движения и закон Ньютона.
Зная зависимость координаты тела от времени (s = 5t - 4t^2 + 3t^3), мы можем определить скорость тела как производную от координаты по времени.
v = ds/dt = 5 - 8t + 9t^2
Для определения силы, приложенной к телу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна массе тела, умноженной на его ускорение.
F = m*a
Для определения ускорения нам нужно взять вторую производную координаты по времени.
a = dv/dt = -8 + 18t
Теперь мы можем определить силу, приложенную к телу в момент времени t = 2 сек. Мы знаем, что масса тела равна 0,1 кг. Подставим значения в формулу:
F(2) = 0,1*(-8+18*2) = 0,1*(28) = 2,8 Н
Теперь перейдем к определению работы силы за промежуток времени от t1=0 сек до t2=2 сек. Формула для работы силы равна произведению силы и перемещения тела.
W = F*s
Для определения перемещения тела за данный промежуток времени, мы можем воспользоваться формулой для нахождения площади под графиком зависимости координаты от времени.
Зная зависимость координаты тела от времени (s = 5t - 4t^2 + 3t^3), мы можем определить скорость тела как производную от координаты по времени.
v = ds/dt = 5 - 8t + 9t^2
Для определения силы, приложенной к телу, мы можем использовать второй закон Ньютона, который гласит, что сила равна массе тела, умноженной на его ускорение.
F = m*a
Для определения ускорения нам нужно взять вторую производную координаты по времени.
a = dv/dt = -8 + 18t
Теперь мы можем определить силу, приложенную к телу в момент времени t = 2 сек. Мы знаем, что масса тела равна 0,1 кг. Подставим значения в формулу:
F(2) = 0,1*(-8+18*2) = 0,1*(28) = 2,8 Н
Теперь перейдем к определению работы силы за промежуток времени от t1=0 сек до t2=2 сек. Формула для работы силы равна произведению силы и перемещения тела.
W = F*s
Для определения перемещения тела за данный промежуток времени, мы можем воспользоваться формулой для нахождения площади под графиком зависимости координаты от времени.
S = ∫[t1,t2] (5t - 4t^2 + 3t^3)dt
Вычислим интеграл:
S = [5t^2/2 - 4t^3/3 + 3t^4/4] [t1,t2]
S = [(5(2)^2/2 - 4(2)^3/3 + 3(2)^4/4) - (5(0)^2/2 - 4(0)^3/3 + 3(0)^4/4)]
S = [(20 - 32/3 + 48/4) - 0]
S = [(20 - 10.6667 + 12) - 0]
S = (20 - 10.6667 + 12)
S = 21.3333 м
Теперь подставим значения силы и перемещения в формулу работы:
W = F*S = 2,8 * 21.3333 = 59.46664 Дж
Ответ:
Сила, приложенная к телу в момент времени t=2сек, равна 2,8 Н.
Работа силы за промежуток времени от t1=0сек до t2=2сек равна 59,46664 Дж.