加速がveca = 3t ^ 2 hati + 5t hatj-(8t ^ 3 + 400)hatkであるときのt = 0からt = 10までの粒子の速度は?

加速がveca = 3t ^ 2 hati + 5t hatj-(8t ^ 3 + 400)hatkであるときのt = 0からt = 10までの粒子の速度は?
Anonim

回答:

平均速度: #6.01 xx 10 ^ 3# #"ミズ"#

時速 #t = 0# # "s"#: #0# #"ミズ"#

での速度 #t = 10# # "s"#: #2.40 xx 10 ^ 4# #"ミズ"#

説明:

私はあなたが言う意味だと思うよ 平均速度 から #t = 0##t = 10# # "s"#.

私たちは粒子の加速度の成分を与えられて、そして最初の上の平均速度を見つけるように頼まれました #10# その動きの秒数:

#vecv_ "av" =(Deltavecr)/(10 "s")#

どこで

  • #v_ "av"# 平均速度の大きさ

  • #デルタ# オブジェクトの位置の変更 #0# # "s"##10# # "s"#).

したがって、この2回でオブジェクトの位置を見つけなければなりません。

積分することによって、この加速度方程式から位置方程式を導き出さなければなりません。 二度:

最初の統合:

#vecv =(t ^ 3)ハティ+(5 / 2t ^ 2)hatj - (2t ^ 4 + 400t)hatk# (速度)

セカンドインテグレーション:

#vecr =(1 / 4t ^ 4)ハティ+(5 / 6t ^ 3)hatj - (2 / 5t ^ 5 + 200t ^ 2) (ポジション)

初期位置は原点にあると想定されるので、プラグインしましょう #10# にとって #t# 位置方程式では:

#vecr =(2500)hati +(2500/3)ハット - (60000)ハット#

それから平均速度方程式を成分に分割することができます。

#v_ "av-x" =(Deltax)/(10 "s")=(2500 "m")/(10 "s")=色(赤)(250# #色(赤)( "m / s"#

#v_ "av-y" =(デルタ)/(10 "s")=(2500/3 "m")/(10 "s")=色(青)(250/3# #色(青)( "m / s"#

#v_ "av-z" =(Deltaz)/(10 "s")=(-60000 "m")/(10 "s")=色(緑)( - 6000# #色(緑色)( "m / s"#

これらの成分を使って、平均速度ベクトルの大きさを見つけることができます。

#v_ "av" = sqrt((v_ "av-x")^ 2 +(v_ "av-y")^ 2 +(v_ "av-z")^ 2)#

#= sqrt((250 "m / s")^ 2 +(250/3 "m / s")^ 2 +(-6000 "m / s")^ 2)#

#=色(紫)(6.01 xx 10 ^ 3# #色(紫)( "m / s"#

(これが 瞬時 速度セクション).

瞬時速度を求めるには #t = 0# そして #t = 10# # "s"#では、まずこれらの時間を以前に積分した速度方程式に代入しましょう。

  • #t = 0# # "s"#

#vecv =((0 "s")^ 3)ハティ+(5/2(0 "s")^ 2)hatj - (2(0 "s")^ 4 + 400(0 "s"))hatk #

#=色(赤)(0# #色(赤)( "m / s"#

  • #t = 10# # "s"#

#vecv =((10 "s")^ 3)hati +(5/2(10 "s")^ 2)hatj - (2(10 "s")^ 4 + 400(10 "s"))hatk #

#=(1000 "m / s")ハティ+(250 "m / s")hatj - (24000 "m / s")hatk#

この速度の大きさは、

#v(10 "s")= sqrt((1000 "m / s")^ 2 +(250 "m / s")^ 2 +( - 24000 "m / s")^ 2)#

#=色(青)(2.40 xx 10 ^ 4# #色(青)( "m / s"#