Для описания движения тела, заданного формулой ( V_x = 1 + 2t ), давайте разберем, что эта формула означает и какие величины характеризуют это движение.
Анализ формулы
Формула ( V_x = 1 + 2t ) представляет собой линейное уравнение зависимости проекции скорости на ось ( x ) от времени ( t ).
Начальная скорость (( V{x0} )): Это значение скорости при ( t = 0 ). Подставим ( t = 0 ) в уравнение:
[
V{x0} = 1 + 2 \cdot 0 = 1 \, \text{м/с}
]
Таким образом, начальная скорость ( V_{x0} = 1 ) м/с.
Ускорение (( a )): Коэффициент при ( t ) в уравнении скорости представляет собой ускорение. В данном случае, ускорение равно 2 м/с². Это можно увидеть из производной скорости по времени:
[
a = \frac{dV_x}{dt} = 2 \, \text{м/с}^2
]
Описание движения
- Начальная скорость: ( V_{x0} = 1 \, \text{м/с} ). При ( t = 0 ), тело уже движется со скоростью 1 м/с.
- Ускорение: ( a = 2 \, \text{м/с}^2 ). Тело ускоряется равномерно с постоянным ускорением 2 м/с².
- Тип движения: Это равнопеременное (ускоренное) движение. Скорость увеличивается линейно с течением времени.
Построение графика ( V(t) )
Для построения графика зависимости скорости от времени ( V_x(t) ), нужно изобразить линейную функцию ( V_x = 1 + 2t ).
- По оси абсцисс (горизонтальная ось) откладываем время ( t ).
- По оси ординат (вертикальная ось) откладываем скорость ( V_x ).
Точки для построения графика
- При ( t = 0 ), ( V_x = 1 ) м/с.
- При ( t = 1 ) с, ( V_x = 1 + 2 \cdot 1 = 3 ) м/с.
- При ( t = 2 ) с, ( V_x = 1 + 2 \cdot 2 = 5 ) м/с.
Соединяя эти точки, мы получим прямую линию, которая пересекает ось ( V ) в точке 1 м/с при ( t = 0 ) и имеет наклон, соответствующий ускорению 2 м/с².
График ( V(t) )
V_x (м/с)
|
| *
| |
| * * (t = 2, V_x = 5 м/с)
| | |
| * |
| | |
| * (t = 1, V_x = 3 м/с)
| |
| * (t = 0, V_x = 1 м/с)
|_________________________ t (с)
На этом графике каждая точка представляет значения скорости ( V_x ) в определенные моменты времени ( t ). Линия показывает, что скорость увеличивается линейно по мере увеличения времени.