Задача
Тело, выпущенное вертикально вверх, движется по закону
, где s(t) измеряется в метрах, а время t в секундах.
Найти:
а) Скорость тела в начальный момент;
б) Скорость тела в момент соприкосновения с землей;
в) Наибольшую высоту подъема тела.
Решение:
Тело движется по параболе, это очевидно, т.к. уравнение, которое описывает движение тела – уравнение параболы (уравнение движения).
а) Скорость тела в начальный момент момент равна первой производной от пути, который описывается уравнением
В момент t=0,
б) В момент соприкосновения с землей
т.е. решаем уравнение
получаем: , второй корень нам не подходит по смыслу, т.к. время t не может быть отрицательным в классической физике.
Значит, скорость в момент
м/с
(минус указывает на то, что скорость тела в момент времени
противоположна направлению начальной скорости.
в) Наибольшая высота подъема будет в момент, когда скорость тела равна нулю (в точке максимума функции) и происходит переход от подъема тела к спуску
(переход от возрастания функции к ее убыванию, критическая точка, в которой производная функции равна 0)
, t = 0,8 с.
Подставляем в уравнение движения
Значит, наибольшая высота подъема равна 8,2 м.