Нужна помощь с положением частицы на графике зависимости скорости от времени [закрыто]

У меня проблемы с графиком зависимости скорости от времени. Недавно я проходил тест по физике, в котором задавался такой вопрос: на графике показана зависимость скорости от времени для частицы, движущейся по Икс ось. Икс положение частицы в т =0 секунд было 8 метров. В чем был Икс положение частицы в т =2 секунды Что было Икс положение частицы в т =4 секунды?

VelocityvsTime

Итак, чтобы решить эту проблему, я использовал уравнение положения: Икс ( т ) "=" Икс о + в о т + 1 2 а т 2 . Начиная с первой позиции, я включил 2 секунды в т , время; 8 метров в Икс о , исходное положение; 20 метров в секунду в в о , начальная скорость; и -10 метров в секунду в квадрате а , ускорение. Я получил ускорение из графика, используя Δ в Δ т .

а "=" Δ в Δ т "=" 20 2 "=" 10

Уравнение положения, когда все на месте, гласит:

Икс ( 2 ) "=" 8 + 20 ( 2 ) + 1 2 ( 10 ) ( 2 2 )

Эта математика работает до 28 метров, это ответ, который я дал на тесте. Я сделал то же самое для второй части вопроса — положение частицы в 4 секунды, а также ускорение, основанное на изменении скорости и времени.

а "=" Δ в Δ т "=" 35 4 "=" 8,75

Уравнение получается таким:

Икс ( 4 ) "=" 8 + 20 ( 4 ) + 1 2 ( 8,75 ) ( 4 2 )

Математика выходит на 18 метров. Однако, согласно учебной программе, которую я использовал, ответ на первую часть — 38 метров, а ответ на вторую часть — 16 метров. Как это может быть? Я не правильно применил уравнение положения? Я ошибся при вычислении ускорения частицы? Я не могу понять, что я сделал не так. Возможно ли, что я использовал неправильное уравнение?

Я действительно понятия не имею,. Я был бы признателен за любое понимание, которое вы могли бы предложить. Заранее благодарим вас за внимание.

Ответы (1)

Я не уверен, почему вы используете формулу смещения-времени, если у вас есть форма графика.

Расстояние, пройденное частицей, определяется площадью под графиком от точки 0.

Через t = 2 с расстояние, которое могла бы пройти частица, равно площади под трапецией, то есть:

1 2 ( 1 + 2 ) ( 20 ) "=" 30

Положение частицы становится 8 м + 30 м "=" 38 м .

Может быть, вы можете работать над второй частью сейчас.

Объяснение:

Ваша формула предполагает постоянное ускорение, что не так! В течение первой 1 с ускорение равно 0 м с 2 , следующие 1 с ускорение равно 20 м с 2 ! Если вы использовали свою формулу для 0 < т < 1 а потом 1 < т < 2 , то вы бы получили желаемый ответ. Но это только усложняет проблему, чем она есть на самом деле :)

Спасибо за уточнение. Очень полезный ответ. Однако я что-то смущен. Я не понимаю, почему уравнение положения не дало мне того же результата. Есть ли причина, по которой я должен использовать площадь, а не уравнение? Это потому, что уравнение на самом деле не применимо к такого рода проблемам?
@ ryan4143 Ваша формула предполагает постоянное ускорение, что не так! В течение первой 1 с ускорение равно 0 м / с 2 , следующие 1 с ускорение равно 20 м / с 2 ! Если вы использовали свою формулу для 0 < т < 1 а потом 1 < т < 2 , то вы бы получили желаемый ответ. Но это только усложняет проблему, чем она есть на самом деле :)
Привет, Джерри. Чтобы вы знали, наша политика в отношении домашних заданий запрещает публиковать полные ответы на домашние задания или образовательные вопросы, как вы сделали здесь. Обычно мы временно удаляем такие ответы. Я оставлю это здесь, так как оно уже было просмотрено и принято, но, пожалуйста, помните об этой политике на будущее.