Чтобы найти скорость и ускорение точки, движущейся прямолинейно, мы начнем с уравнения, задающего положение точки на прямой:
[ s(t) = t^3 + 5t^2 + 4. ]
Скорость является первой производной функции положения по времени ( t ). Таким образом, найдем первую производную ( s(t) ):
[ v(t) = \frac{ds}{dt} = \frac{d}{dt}(t^3 + 5t^2 + 4). ]
Вычислим производную по каждому слагаемому:
- Производная от ( t^3 ) равна ( 3t^2 ).
- Производная от ( 5t^2 ) равна ( 10t ).
- Производная от константы 4 равна 0.
Таким образом, уравнение скорости будет:
[ v(t) = 3t^2 + 10t. ]
Ускорение является второй производной функции положения, или первой производной функции скорости. Найдем ускорение, взяв производную от ( v(t) ):
[ a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(3t^2 + 10t). ]
Вычислим производную по каждому слагаемому:
- Производная от ( 3t^2 ) равна ( 6t ).
- Производная от ( 10t ) равна 10.
Таким образом, уравнение ускорения будет:
[ a(t) = 6t + 10. ]
Теперь можно найти скорость и ускорение в конкретные моменты времени. Предположим, что нам нужно найти эти величины при ( t = t_1 ) и ( t = t_2 ).
При ( t = t_1 ):
- Скорость: ( v(t_1) = 3t_1^2 + 10t_1 ).
- Ускорение: ( a(t_1) = 6t_1 + 10 ).
При ( t = t_2 ):
- Скорость: ( v(t_2) = 3t_2^2 + 10t_2 ).
- Ускорение: ( a(t_2) = 6t_2 + 10 ).
Подставьте конкретные значения ( t_1 ) и ( t_2 ), чтобы получить численные значения скорости и ускорения в эти моменты времени.