Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Để giải quyết các câu hỏi về gia tốc, vận tốc và các giá trị cực đại của hạt, chúng ta sẽ thực hiện các bước sau:
Bước 1: Xác định phương trình chuyển động
Phương trình chuyển động của hạt được cho là:
\[ s(t) = 10 + \sqrt{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) \]
Bước 2: Tính vận tốc tức thời
Vận tốc tức thời \( v(t) \) là đạo hàm của phương trình chuyển động \( s(t) \):
\[ v(t) = s'(t) = \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) \cdot 4\pi \]
\[ v(t) = 4\pi \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) \]
Bước 3: Tính gia tốc tức thời
Gia tốc tức thời \( a(t) \) là đạo hàm của vận tốc tức thời \( v(t) \):
\[ a(t) = v'(t) = 4\pi \sqrt{2} \left[ -\sin \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) \cdot 4\pi \right] \]
\[ a(t) = -16\pi^2 \sqrt{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) \]
Bước 4: Tính gia tốc tại thời điểm \( t = 3 \) giây
Thay \( t = 3 \) vào phương trình gia tốc:
\[ a(3) = -16\pi^2 \sqrt{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi \cdot 3 \right) \]
\[ a(3) = -16\pi^2 \sqrt{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} + 12\pi \right) \]
\[ a(3) = -16\pi^2 \sqrt{2} \sin \left( \frac{\pi}{4} \right) \]
\[ a(3) = -16\pi^2 \sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
\[ a(3) = -16\pi^2 \cdot 1 \]
\[ a(3) = -16\pi^2 \text{ cm/s}^2 \]
Bước 5: Tính vận tốc tại thời điểm \( t = 3 \) giây
Thay \( t = 3 \) vào phương trình vận tốc:
\[ v(3) = 4\pi \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi \cdot 3 \right) \]
\[ v(3) = 4\pi \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{4} + 12\pi \right) \]
\[ v(3) = 4\pi \sqrt{2} \cos \left( \frac{\pi}{4} \right) \]
\[ v(3) = 4\pi \sqrt{2} \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} \]
\[ v(3) = 4\pi \cdot 1 \]
\[ v(3) = 4\pi \text{ cm/s} \]
Bước 6: Tìm vận tốc lớn nhất
Vận tốc lớn nhất xảy ra khi \( \cos \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) = 1 \):
\[ v_{\text{max}} = 4\pi \sqrt{2} \cdot 1 \]
\[ v_{\text{max}} = 4\pi \sqrt{2} \text{ cm/s} \]
Bước 7: Tìm gia tốc nhỏ nhất
Gia tốc nhỏ nhất xảy ra khi \( \sin \left( \frac{\pi}{4} + 4\pi t \right) = 1 \):
\[ a_{\text{min}} = -16\pi^2 \sqrt{2} \cdot 1 \]
\[ a_{\text{min}} = -16\pi^2 \text{ cm/s}^2 \]
Đáp số:
a) Gia tốc của hạt tại thời điểm \( t = 3 \) giây là \( -16\pi^2 \text{ cm/s}^2 \).
b) Vận tốc của hạt tại thời điểm \( t = 3 \) giây là \( 4\pi \text{ cm/s} \).
c) Vận tốc lớn nhất của hạt đạt được là \( 4\pi \sqrt{2} \text{ cm/s} \).
d) Gia tốc nhỏ nhất của hạt đạt được là \( -16\pi^2 \text{ cm/s}^2 \).
Hãy giúp mọi người biết câu trả lời này thế nào?
0/5(0 đánh giá)
0
0 bình luận
Bình luận
Nếu bạn muốn hỏi bài tập
Các câu hỏi của bạn luôn được giải đáp dưới 10 phút
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.