Чтобы найти импульс материальной точки в определенные моменты времени, нужно сначала определить скорость точки, а затем использовать формулу для импульса.
- Определение скорости:
Уравнение движения материальной точки дано как ( x(t) = 5 - 8t + 4t^2 ).
Скорость ( v(t) ) — это первая производная координаты по времени:
[
v(t) = \frac{dx}{dt} = \frac{d}{dt}(5 - 8t + 4t^2) = -8 + 8t.
]
Вычисление скорости в заданные моменты времени:
Через 2 секунды:
[
v(2) = -8 + 8 \times 2 = -8 + 16 = 8 \, \text{м/с}.
]
Через 4 секунды:
[
v(4) = -8 + 8 \times 4 = -8 + 32 = 24 \, \text{м/с}.
]
Расчет импульса:
Импульс ( p ) определяется как произведение массы ( m ) на скорость ( v ), то есть
[
p = m \times v.
]
Поскольку масса материальной точки равна 2 кг, импульс в каждый из моментов времени будет:
Через 2 секунды:
[
p(2) = 2 \, \text{кг} \times 8 \, \text{м/с} = 16 \, \text{кг·м/с}.
]
Через 4 секунды:
[
p(4) = 2 \, \text{кг} \times 24 \, \text{м/с} = 48 \, \text{кг·м/с}.
]
Таким образом, импульс материальной точки через 2 секунды составляет 16 кг·м/с, а через 4 секунды — 48 кг·м/с.