Движение описывается уравнением х=2Cos(5t-n/4) Чему равна максимальная скорость точки? Помогите, пожалуйста!

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
математика физика тригонометрия движение уравнение максимальная скорость помощь
0

Движение описывается уравнением х=2Cos(5t-n/4) Чему равна максимальная скорость точки? Помогите, пожалуйста!

avatar
задан 2 месяца назад

2 Ответа

0

Для того чтобы найти максимальную скорость точки, необходимо сначала определить уравнение для скорости. Скорость является первой производной координаты по времени. Давайте найдем производную функции ( x(t) = 2 \cos\left(5t - \frac{\pi}{4}\right) ).

  1. Найдем производную:

    Функция ( x(t) = 2 \cos\left(5t - \frac{\pi}{4}\right) ) имеет вид ( A \cos(\omega t + \phi) ), где ( A = 2 ), ( \omega = 5 ), и ( \phi = -\frac{\pi}{4} ).

    Производная косинуса: (\frac{d}{dt}[\cos(u)] = -\sin(u) \cdot \frac{du}{dt}).

    Применяем это к нашей функции:

    [ v(t) = \frac{d}{dt}[2 \cos(5t - \frac{\pi}{4})] = 2 \cdot (-\sin(5t - \frac{\pi}{4})) \cdot \frac{d}{dt}(5t - \frac{\pi}{4}) ]

    [ v(t) = -2 \cdot \sin(5t - \frac{\pi}{4}) \cdot 5 ]

    [ v(t) = -10 \sin(5t - \frac{\pi}{4}) ]

  2. Максимальная скорость:

    Максимальная скорость достигается, когда (|\sin(5t - \frac{\pi}{4})|) принимает максимальное значение. Поскольку функция синуса колеблется в пределах от -1 до 1, максимальное значение (|\sin(5t - \frac{\pi}{4})|) равно 1.

    Подставляем это в выражение для скорости:

    [ |v_{\text{max}}| = |-10 \cdot 1| = 10 ]

Таким образом, максимальная скорость точки равна 10 единицам измерения скорости (например, метрам в секунду, если время измеряется в секундах).

avatar
ответил 2 месяца назад
0

Для определения максимальной скорости точки необходимо найти производную функции, описывающей движение по времени, и найти максимальное значение этой производной.

Имеем уравнение х=2Cos(5t-π/4). Для нахождения скорости точки необходимо найти производную по времени от этого уравнения:

v = dx/dt = d/dt [2Cos(5t-π/4)] = -10Sin(5t-π/4)

Максимальная скорость будет равна модулю максимального значения этой производной. Так как Sin(5t-π/4) изменяется от -1 до 1, то максимальное значение скорости будет равно |10| = 10.

Таким образом, максимальная скорость точки равна 10.

avatar
ответил 2 месяца назад

Ваш ответ

Вопросы по теме