Для решения задачи нам нужно воспользоваться уравнением для скорости и определить перемещение.
Дано уравнение скорости:
[ V_x(t) = 3 + 2t ]
где ( V_x ) — скорость в м/с, ( t ) — время в секундах.
Найдем скорость тела через 4 секунды:
Подставим ( t = 4 ) секунды в уравнение скорости:
[ V_x(4) = 3 + 2 \times 4 = 3 + 8 = 11 \, \text{м/с} ]
Таким образом, скорость тела через 4 секунды будет 11 м/с.
Найдем перемещение за 4 секунды:
Перемещение ( x ) в случае прямолинейного равноускоренного движения можно найти, интегрируя уравнение скорости. Перемещение будет равно интегралу скорости по времени:
[ x(t) = \int V_x(t) \, dt ]
Подставляем уравнение скорости:
[ x(t) = \int (3 + 2t) \, dt ]
Вычисляем интеграл:
[ x(t) = \int 3 \, dt + \int 2t \, dt ]
[ x(t) = 3t + t^2 + C ]
где ( C ) — постоянная интегрирования. Предположим, что начальное перемещение ( x(0) = 0 ), тогда ( C = 0 ).
Таким образом, уравнение для перемещения:
[ x(t) = 3t + t^2 ]
Теперь подставим ( t = 4 ) секунды:
[ x(4) = 3 \times 4 + 4^2 = 12 + 16 = 28 \, \text{м} ]
Таким образом, перемещение тела за 4 секунды будет 28 метров.
Итак, через 4 секунды скорость тела составит 11 м/с, а перемещение — 28 м.