Какую максимальную скорость может достичь точка, движущаяся по закону прямолинейного движения s=-1/3t^3+3t^2+5t+3?
Skorostnaya_Babochka_831
Для определения максимальной скорости точки, движущейся по закону прямолинейного движения \(s = -\frac{1}{3}t^3 + 3t^2 + 5t + 3\), нам необходимо найти мгновенную скорость, а затем найти момент времени, когда эта скорость будет максимальной.
Для начала, найдем производную функции \(s\) по времени \(t\), чтобы получить скорость \(v(t)\):
\[
v(t) = \frac{{ds}}{{dt}} = \frac{{d}}{{dt}}(-\frac{1}{3}t^3 + 3t^2 + 5t + 3)
\]
Чтобы найти производную по времени для каждого члена функции \(s(t)\), применим правила дифференцирования по отдельности.
Производная по времени для первого члена, \(-\frac{1}{3}t^3\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(-\frac{1}{3}t^3) = -t^2
\]
Производная по времени для второго члена, \(3t^2\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(3t^2) = 6t
\]
Производная по времени для третьего члена, \(5t\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(5t) = 5
\]
Производная по времени для четвертого члена, \(3\), равна нулю, поскольку это постоянная.
Теперь соберем все вместе, чтобы получить производную скорости \(v(t)\):
\[
v(t) = -t^2 + 6t + 5
\]
Чтобы определить максимальную скорость, нам нужно найти экстремумы функции \(v(t)\). Для этого найдем моменты времени, когда производная \(v"(t)\) равна нулю:
\[
v"(t) = \frac{{d}}{{dt}}(-t^2 +6t + 5) = -2t + 6
\]
Решим уравнение \(-2t + 6 = 0\) чтобы найти момент времени:
\[
-2t + 6 = 0
\]
Перенесем \(6\) вправо и разделим на \(-2\):
\[
-2t = -6 \quad \Rightarrow \quad t = 3
\]
Таким образом, максимальная скорость будет достигаться в момент времени \(t = 3\). Чтобы найти это значение скорости, подставим \(t = 3\) в уравнение скорости \(v(t)\):
\[
v(3) = -(3)^2 + 6(3) + 5
\]
Выполняя вычисления, получим:
\[
v(3) = -9 + 18 + 5 = 14
\]
Таким образом, максимальная скорость, которую может достичь точка, движущаяся по данному закону прямолинейного движения, равна \(14\) единиц скорости.
Для начала, найдем производную функции \(s\) по времени \(t\), чтобы получить скорость \(v(t)\):
\[
v(t) = \frac{{ds}}{{dt}} = \frac{{d}}{{dt}}(-\frac{1}{3}t^3 + 3t^2 + 5t + 3)
\]
Чтобы найти производную по времени для каждого члена функции \(s(t)\), применим правила дифференцирования по отдельности.
Производная по времени для первого члена, \(-\frac{1}{3}t^3\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(-\frac{1}{3}t^3) = -t^2
\]
Производная по времени для второго члена, \(3t^2\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(3t^2) = 6t
\]
Производная по времени для третьего члена, \(5t\), равна:
\[
\frac{{d}}{{dt}}(5t) = 5
\]
Производная по времени для четвертого члена, \(3\), равна нулю, поскольку это постоянная.
Теперь соберем все вместе, чтобы получить производную скорости \(v(t)\):
\[
v(t) = -t^2 + 6t + 5
\]
Чтобы определить максимальную скорость, нам нужно найти экстремумы функции \(v(t)\). Для этого найдем моменты времени, когда производная \(v"(t)\) равна нулю:
\[
v"(t) = \frac{{d}}{{dt}}(-t^2 +6t + 5) = -2t + 6
\]
Решим уравнение \(-2t + 6 = 0\) чтобы найти момент времени:
\[
-2t + 6 = 0
\]
Перенесем \(6\) вправо и разделим на \(-2\):
\[
-2t = -6 \quad \Rightarrow \quad t = 3
\]
Таким образом, максимальная скорость будет достигаться в момент времени \(t = 3\). Чтобы найти это значение скорости, подставим \(t = 3\) в уравнение скорости \(v(t)\):
\[
v(3) = -(3)^2 + 6(3) + 5
\]
Выполняя вычисления, получим:
\[
v(3) = -9 + 18 + 5 = 14
\]
Таким образом, максимальная скорость, которую может достичь точка, движущаяся по данному закону прямолинейного движения, равна \(14\) единиц скорости.
Знаешь ответ?