Давайте рассмотрим движение двух тел, координаты которых изменяются по законам ( x_1 = 4 + 0.5t ) и ( x_2 = 8 - 2t ), и попробуем ответить на ваши вопросы.
1. Как движутся эти тела?
Первое тело движется по прямой вдоль оси ОХ с начальной позицией в точке ( x = 4 ) и двигается с положительной скоростью ( 0.5 ) единицы в единицу времени. Это означает, что тело движется вправо.
Второе тело начинает своё движение с позиции ( x = 8 ) и двигается с отрицательной скоростью ( -2 ) единицы в единицу времени, т.е. тело движется влево.
2. В какой момент времени тела встретятся?
Для нахождения времени встречи тел, нужно решить уравнение ( x_1 = x_2 ):
[ 4 + 0.5t = 8 - 2t ]
Переносим все члены с ( t ) в одну сторону, а константы - в другую:
[ 0.5t + 2t = 8 - 4 ]
[ 2.5t = 4 ]
[ t = \frac{4}{2.5} ]
[ t = 1.6 ] (единиц времени)
3. Найдите координату точки встречи.
Подставим найденное значение времени в любую из формул для ( x ), например, в ( x_1 ):
[ x_1 = 4 + 0.5 \times 1.6 ]
[ x_1 = 4 + 0.8 ]
[ x_1 = 4.8 ]
Таким образом, тела встретятся в точке с координатой ( x = 4.8 ).
Решение задачи другим способом:
Можно решить эту задачу, графически представив движение тел. Если нарисовать графики двух функций ( x_1(t) ) и ( x_2(t) ), то точка их пересечения на графике и будет указывать время и место встречи тел.
- График ( x_1(t) ) будет представлять собой прямую линию, идущую вверх и вправо из точки ( (0, 4) ) с наклоном ( 0.5 ).
- График ( x_2(t) ) будет прямой линией, идущей вниз и вправо из точки ( (0, 8) ) с наклоном ( -2 ).
Точка пересечения этих линий на графике и будет моментом и местом встречи тел, что соответствует вычисленным выше значениям ( t = 1.6 ) и ( x = 4.8 ).