По окружности радиусом R = 20 см двинется материальная точка. Уравнение её движения S=2t^2+t . Чему равны тангенциальное нормальное и полное ускорения точки в момент времени t = 10 с?
Таким образом, в момент времени t = 10 секунд тангенциальное ускорение равно 4 см/c^2, нормальное ускорение равно примерно 4.031 см/c^2, а полное ускорение равно примерно 4.031 см/c^2.
Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их мне. Я всегда готов помочь вам разобраться в математических вопросах!
У нас есть уравнение движения точки по окружности S = 2t^2 + t и радиус окружности R = 20 см.
1. Тангенциальное ускорение точки - это изменение её скорости по направлению касательной к окружности в каждый момент времени.
Тангенциальное ускорение можно найти как производную скорости точки по времени.
Для этого найдем производную второго порядка уравнения движения по времени:
S = 2t^2 + t
Сначала найдем первую производную этого уравнения:
dS/dt = d(2t^2 + t)/dt = 4t + 1.
Теперь найдем вторую производную:
d^2S/dt^2 = d(4t + 1)/dt = 4.
Таким образом, тангенциальное ускорение точки по формуле выше равно 4.
2. Нормальное ускорение точки - это изменение её скорости по направлению перпендикулярному касательной к окружности в каждый момент времени.
Для нахождения нормального ускорения воспользуемся формулой:
a_n = (v^2) / R,
где v - скорость точки, R - радиус окружности.
Найдем скорость точки, продифференцировав уравнение движения по времени:
v = dS/dt = 4t + 1.
Теперь подставим значение скорости и радиуса в формулу для нормального ускорения:
a_n = ((4t + 1)^2) / 20.
Для нахождения значения полного ускорения точки воспользуемся теоремой Пифагора:
a_total = sqrt((a_t)^2 + (a_n)^2).
Подставим найденные значения тангенциального и нормального ускорений в формулу и вычислим:
a_total = sqrt((4)^2 + (((4t + 1)^2) / 20)^2).
Подставим значение времени t = 10 в формулу и вычислим окончательный ответ:
a_total = sqrt((4)^2 + (((4*10 + 1)^2) / 20)^2).
Теперь остается только рассчитать значение полного ускорения точки в момент времени t = 10 секунд.
Поместим данные в формулу и произведем все необходимые вычисления:
a_total = sqrt((4)^2 + (((4*10 + 1)^2) / 20)^2) ≈ 4.031 см/c^2.
Таким образом, в момент времени t = 10 секунд тангенциальное ускорение равно 4 см/c^2, нормальное ускорение равно примерно 4.031 см/c^2, а полное ускорение равно примерно 4.031 см/c^2.
Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их мне. Я всегда готов помочь вам разобраться в математических вопросах!