Уравнение движения тела задано в виде ( x = 200 + 20t ), где ( x ) — координата тела в метрах, ( t ) — время в секундах. Это уравнение описывает линейное движение с постоянной скоростью. Давайте разберем каждый пункт задания.
а) Координата тела через 15 с после начала движения:
Чтобы найти координату тела через ( t = 15 ) секунд, подставим это значение времени в уравнение движения:
[ x = 200 + 20t ]
[ x(15) = 200 + 20 \cdot 15 ]
[ x(15) = 200 + 300 ]
[ x(15) = 500 ]
Таким образом, через 15 секунд после начала движения координата тела будет ( 500 ) метров.
б) Постройте график скорости тела:
Для построения графика скорости тела сначала определим скорость тела. Уравнение движения ( x = 200 + 20t ) представляет собой уравнение прямой, где ( 20t ) — это линейный член, отвечающий за изменение координаты с течением времени. Коэффициент при ( t ) (в данном случае ( 20 )) является постоянной скоростью, так как он не зависит от времени.
Таким образом, скорость тела ( v ) равна ( 20 ) м/с. График скорости ( v(t) ) в данном случае будет горизонтальной прямой, так как скорость не изменяется с течением времени. На графике ( v(t) ) ось ординат (вертикальная ось) будет обозначать скорость ( v ), а ось абсцисс (горизонтальная ось) — время ( t ).
График будет выглядеть следующим образом:
- Ось ( v ) (вертикальная): отложим значение скорости ( 20 ) м/с.
- Ось ( t ) (горизонтальная): отложим время ( t ).
Линия будет горизонтальной на уровне ( 20 ) м/с, так как скорость постоянна.
в) За какое время тело совершит путь в 1 км:
Путь ( S ) в данном случае равен изменению координаты ( x ). Нам нужно найти время ( t ), за которое тело пройдет путь ( S = 1 ) км, что равно ( 1000 ) метров.
Начальная координата тела ( x_0 = 200 ) м. Полный путь ( S ) будет равен конечной координате минус начальная координата:
[ S = x - x_0 ]
[ 1000 = (200 + 20t) - 200 ]
Сократим выражение:
[ 1000 = 20t ]
Теперь найдем время ( t ):
[ t = \frac{1000}{20} ]
[ t = 50 ]
Таким образом, тело совершит путь в 1 км за ( 50 ) секунд.