Диференціювання відстані для отримання швидкості та прискорення

Похiдна розкриває новий зв’язок мiж вiдстанню s(t), швидкiстю v(t) та прискоренням a(t). Шляхом диференцiювання можна знайти вираз для знаходження швидкостi v(t) та прискорення a(t) за вiдстанню s(t). Зв’язок мiж ними можна описати так:

Правило

Вiдстань, швидкiсть та прискорення

Якщо дано положення (вiдстань) s(t), то отримуємо

v(t) = s(t), a(t) = v(t) = s(t).

Приклад 1

Лiтак летить iз Лондона до Нью-Йорка. Положення лiтака над Атлантикою визначається як

s(t) = 8.27t3 + 111.81t2 + 302.82t + 400.9,

де t — кiлькiсть годин пiсля вiдправлення, а одиницею вимiрювання s(t) є кiлометри.

1.
Яку вiдстань пролетiв лiтак через чотири години?
2.
Яка швидкiсть лiтака через чотири години?
3.
Знайди прискорення лiтака через чотири години.

1.
Пiдставляємо t = 4 в s(t):
s(4) = 8.27 43 + 111.81 42 + 302.82 4 + 400.9 = 2871.86

s(4) = 8.27 43 + 111.81 42 + 302.82 4 + 400.9 = 2871.86

Через чотири години лiтак пролетiв 2871.86 км.

2.
Щоб знайти швидкiсть лiтака через чотири години, потрiбно знайти швидкiсть v(t) лiтака. Щоб знайти її, продиференцiюємо s(t): v(t) = s(t) = 24.81t2 + 223.62t + 302.82 v(4) = s(4) = 24.81 42 + 223.62 4 + 302.82 = 800.34 800

Через чотири години швидкiсть лiтака становить 800 км/год.

3.
Щоб з’ясувати прискорення через чотири години, потрiбно продиференцiювати функцiю швидкостi v(t). Отримуємо a(t) = v(t) = s(t) = 49.62t + 223.62, a(4) = v(4) = s(4) = 49.62 4 + 223.62 = 25.14.

Через чотири години прискорення лiтака становить 25.14 км/год2. Це свiдчить про те, що лiтак прискорився через чотири години польоту.

Бажаєш дізнатися більше?ЗареєструйсяЦе безплатно!