Движение тела в задаче описывается уравнением:
[
x(t) = 8 + 14t - 2.5t^2,
]
где ( x(t) ) — координата тела в момент времени ( t ) (в метрах), ( t ) — время (в секундах).
Чтобы найти скорость тела в определенный момент времени, нужно определить первую производную функции ( x(t) ) по времени ( t ), так как скорость ( v(t) ) — это изменение координаты тела с течением времени:
[
v(t) = \frac{dx(t)}{dt}.
]
Продифференцируем функцию ( x(t) ):
[
x(t) = 8 + 14t - 2.5t^2,
]
[
v(t) = \frac{d}{dt}[8 + 14t - 2.5t^2].
]
Производная постоянного числа ( 8 ) равна нулю (( \frac{d}{dt}[8] = 0 )), производная от ( 14t ) равняется ( 14 ) (( \frac{d}{dt}[14t] = 14 )), а производная от ( -2.5t^2 ) равняется ( -5t ) (( \frac{d}{dt}[-2.5t^2] = -5t )). Таким образом:
[
v(t) = 14 - 5t.
]
Теперь мы можем найти скорость тела через ( t = 2 ) секунды. Подставим ( t = 2 ) в выражение для скорости:
[
v(2) = 14 - 5 \cdot 2,
]
[
v(2) = 14 - 10 = 4 \, \text{м/с}.
]
Таким образом, скорость тела через 2 секунды после начала отсчета времени равна ( 4 \, \text{м/с} ).
Расширенный вывод:
- Заданное уравнение ( x(t) = 8 + 14t - 2.5t^2 ) описывает движение тела вдоль прямой.
- Для определения скорости тела в любой момент времени необходимо найти производную функции координаты по времени.
- Производная даёт формулу скорости ( v(t) = 14 - 5t ), которая показывает, как скорость изменяется с течением времени.
- Подставив ( t = 2 ), получаем ( v(2) = 4 \, \text{м/с} ).
- Это означает, что через 2 секунды после начала времени тело движется со скоростью ( 4 \, \text{м/с} ), причём она уменьшилась по сравнению с начальной (( 14 \, \text{м/с} )) из-за отрицательного ускорения (торможения), обусловленного членом ( -2.5t^2 ) в уравнении движения.