Давайте рассмотрим движение, заданное зависимостью скорости по оси ( x ) от времени ( t ) формулой ( v_x(t) = 1 + 2t ).
Описание движения
Формула ( v_x(t) = 1 + 2t ) показывает, что скорость по оси ( x ) является линейной функцией времени. Здесь:
- ( v_x ) — проекция скорости на ось ( x );
- ( t ) — время.
Интерпретация коэффициентов
Константа ( 1 ) в уравнении ( vx(t) ) представляет собой начальную скорость ( v{x0} ). Это скорость в момент времени ( t = 0 ). Таким образом, в начальный момент времени ( t = 0 ), скорость ( v_x = 1 ) м/с.
Коэффициент ( 2 ) перед ( t ) представляет собой ускорение ( a ) вдоль оси ( x ). Это означает, что ускорение вдоль оси ( x ) постоянно и равно ( 2 ) м/с².
Ускорение
Из ( v_x(t) = 1 + 2t ) можно видеть, что ускорение ( a ) является постоянным и его значение равно:
[ a = \frac{dv_x}{dt} = 2 \text{ м/с}^2 ]
График зависимости ( v_x(t) )
Построим график зависимости ( v_x(t) ) от времени ( t ). Поскольку уравнение линейное, график будет прямой линией.
Найдём значение ( v_x ) при ( t = 0 ):
[ v_x(0) = 1 + 2 \cdot 0 = 1 \text{ м/с} ]
Найдём значение ( v_x ) при ( t = 1 ) секунда:
[ v_x(1) = 1 + 2 \cdot 1 = 3 \text{ м/с} ]
Найдём значение ( v_x ) при ( t = 2 ) секунды:
[ v_x(2) = 1 + 2 \cdot 2 = 5 \text{ м/с} ]
Теперь мы можем построить график:
- По оси абсцисс (ось ( t )) откладываем время.
- По оси ординат (ось ( v_x )) откладываем скорость.
Соединив точки ( (0, 1) ), ( (1, 3) ), и ( (2, 5) ), получаем прямую линию, которая пересекает ось ( v_x ) в точке ( 1 ) при ( t = 0 ) и имеет наклон, соответствующий ускорению ( 2 ) м/с².
Вывод
Движение описывается линейно возрастающей скоростью с начальной скоростью ( 1 ) м/с и постоянным ускорением ( 2 ) м/с². График зависимости скорости от времени — это прямая линия, начинающаяся от ( 1 ) м/с при ( t = 0 ) и растущая с наклоном, соответствующим ускорению ( 2 ) м/с².