Для анализа зависимости скорости от времени ( v(t) ), заданной формулой ( v = 2 + 0,5t ), начнем с построения графика и описания характера движения.
Построение графика
Выбор точек: Для построения графика выберем несколько значений времени ( t ) и найдем соответствующие значения скорости ( v ):
- При ( t = 0 ): ( v = 2 + 0,5 \cdot 0 = 2 ) м/с
- При ( t = 2 ): ( v = 2 + 0,5 \cdot 2 = 3 ) м/с
- При ( t = 4 ): ( v = 2 + 0,5 \cdot 4 = 4 ) м/с
- При ( t = 6 ): ( v = 2 + 0,5 \cdot 6 = 5 ) м/с
Построение графика: На оси абсцисс (х) откладываем время ( t ), а на оси ординат (у) — скорость ( v ). Точки ((0, 2)), ((2, 3)), ((4, 4)), ((6, 5)) соединяем прямой линией, так как зависимость линейная.
Характер движения
Формула ( v = 2 + 0,5t ) описывает линейную зависимость скорости от времени, что означает равномерное ускорение. Характер движения можно охарактеризовать следующим образом:
- Начальная скорость: При ( t = 0 ), скорость ( v_0 = 2 ) м/с.
- Ускорение: Коэффициент при ( t ) в формуле скорости (( 0,5 )) представляет собой постоянное ускорение ( a ), то есть ( a = 0,5 ) м/с².
- Кинематическое уравнение: Линейная зависимость скорости от времени указывает на равнопеременное движение. Уравнение вида ( v = v_0 + at ) свидетельствует о том, что тело стартует с начальной скоростью ( v_0 ) и движется с постоянным ускорением ( a ).
Значения соответствующих величин
- Начальная скорость ( v_0 ): 2 м/с
- Ускорение ( a ): 0,5 м/с²
- Скорость в любой момент времени ( t ): ( v = 2 + 0,5t )
Дополнительные аспекты
Пройденный путь: Для нахождения пройденного пути ( s ) в зависимости от времени ( t ), используем формулу:
[ s(t) = v_0 t + \frac{1}{2} a t^2 ]
Подставим ( v_0 = 2 ) м/с и ( a = 0,5 ) м/с²:
[ s(t) = 2t + \frac{1}{2} \cdot 0,5 t^2 = 2t + 0,25t^2 ]
Пример: Для ( t = 4 ) с, путь будет:
[ s(4) = 2 \cdot 4 + 0,25 \cdot 4^2 = 8 + 4 = 12 ] м
Таким образом, график зависимости скорости от времени будет прямой линией, начинающейся в точке ( (0, 2) ) и имеющей наклон, соответствующий ускорению 0,5 м/с². Движение тела характеризуется начальной скоростью 2 м/с и постоянным ускорением 0,5 м/с², что приводит к линейному увеличению скорости с течением времени.