Давайте подробно рассмотрим уравнение движения тела ( x(t) = -5t + t^2 ).
1. Начальная координата ( X_0 )
Начальная координата — это значение ( x ) при ( t = 0 ).
[
x(0) = -5 \times 0 + 0^2 = 0
]
Таким образом, начальная координата ( X_0 = 0 ) м.
2. Начальная скорость ( V_0 )
Начальная скорость — это значение производной функции координаты по времени при ( t = 0 ). Найдем производную ( x(t) ):
[
v(t) = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}(-5t + t^2) = -5 + 2t
]
Теперь подставим ( t = 0 ):
[
v(0) = -5 + 2 \times 0 = -5
]
Таким образом, начальная скорость ( V_0 = -5 ) м/с.
3. Ускорение ( a )
Ускорение — это вторая производная функции координаты по времени или первая производная скорости по времени:
[
a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d}{dt}(-5 + 2t) = 2
]
Таким образом, ускорение ( a = 2 ) м/с(^2).
4. Уравнение скорости
Мы уже нашли уравнение скорости:
[
v(t) = -5 + 2t
]
5. Уравнение перемещения
Уравнение перемещения совпадает с заданным уравнением движения:
[
x(t) = -5t + t^2
]
6. Характер движения тела
Теперь, когда мы имеем все необходимые уравнения, можем описать характер движения:
- Начальная скорость отрицательная ((-5) м/с), что говорит о том, что тело в начальный момент движется в отрицательном направлении оси координат.
- Положительное ускорение ((2) м/с(^2)) указывает на то, что тело ускоряется в положительном направлении.
- В момент времени, когда скорость становится равной нулю ((v(t) = 0)), тело останавливается и начинает двигаться в положительном направлении.
Для построения графика скорости в зависимости от времени используем уравнение скорости ( v(t) = -5 + 2t ), которое представляет собой прямую линию с угловым коэффициентом 2 и начальным значением (-5).
Подведем итог: тело начинает движение с отрицательной скоростью, постепенно замедляется (в абсолютном значении), останавливается и начинает ускоряться в положительном направлении. График скорости будет линейной функцией, пересекающей ось времени в точке, когда скорость становится равной нулю ((t = 2.5) с).