Для нахождения скорости и ускорения точки в момент времени ( t = 2 ) секунды, когда её положение определяется уравнением ( s(t) = 2t^3 - 6t^2 + 5t - 7 ), нам необходимо выполнить следующие шаги:
Найти скорость точки. Скорость ( v(t) ) — это первая производная функции положения ( s(t) ) по времени ( t ).
Найти ускорение точки. Ускорение ( a(t) ) — это вторая производная функции положения ( s(t) ) по времени ( t ), или первая производная функции скорости ( v(t) ).
Шаг 1: Найти скорость ( v(t) )
Функция положения:
[ s(t) = 2t^3 - 6t^2 + 5t - 7 ]
Находим первую производную ( s(t) ):
[ v(t) = \frac{ds(t)}{dt} = \frac{d}{dt}(2t^3 - 6t^2 + 5t - 7) ]
Рассчитаем производную каждого члена по отдельности:
[ \frac{d}{dt}(2t^3) = 6t^2 ]
[ \frac{d}{dt}(6t^2) = 12t ]
[ \frac{d}{dt}(5t) = 5 ]
[ \frac{d}{dt}(-7) = 0 ]
Таким образом, скорость будет:
[ v(t) = 6t^2 - 12t + 5 ]
Теперь подставим ( t = 2 ) для нахождения скорости в момент времени 2 секунды:
[ v(2) = 6(2)^2 - 12(2) + 5 ]
[ v(2) = 6 \cdot 4 - 12 \cdot 2 + 5 ]
[ v(2) = 24 - 24 + 5 ]
[ v(2) = 5 \ \text{м/с} ]
Шаг 2: Найти ускорение ( a(t) )
Теперь найдём вторую производную функции положения ( s(t) ) или первую производную функции скорости ( v(t) ):
[ a(t) = \frac{dv(t)}{dt} = \frac{d}{dt}(6t^2 - 12t + 5) ]
Рассчитаем производную каждого члена по отдельности:
[ \frac{d}{dt}(6t^2) = 12t ]
[ \frac{d}{dt}(12t) = 12 ]
[ \frac{d}{dt}(5) = 0 ]
Таким образом, ускорение будет:
[ a(t) = 12t - 12 ]
Теперь подставим ( t = 2 ) для нахождения ускорения в момент времени 2 секунды:
[ a(2) = 12(2) - 12 ]
[ a(2) = 24 - 12 ]
[ a(2) = 12 \ \text{м/с}^2 ]
Итог
В момент времени ( t = 2 ) секунды:
- Скорость точки ( v(2) = 5 \ \text{м/с} ).
- Ускорение точки ( a(2) = 12 \ \text{м/с}^2 ).