一个质点从点 P 向点 O 运动。在通过点 P 之后 秒,质点的速度可以用公式 来建模,其中 和 是常数。 当 时,质点的速度为 27 m/s;当 时,质点在点 O 右侧 4.8 米处瞬时静止。
- (a)
求用 、 和 表示的质点加速度的表达式。
- (b)
求 和 的值。
- (c)
利用在 (b) 部分中求得的 和 的值,求质点在前 8 秒内运动的总路程。
- (d)
解释所给模型是否可以在 8 秒后继续描述该质点的运动。
它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的
完整解法
11(a)
1. Differentiate the velocity function with respect to time to find acceleration
11(b)
1. Use the condition for instantaneous rest to find $k$.
The particle comes to instantaneous rest when , so .
2. Use the given speed at $t = 3.5$ to form an equation for $n$.
When , . Substituting :
3. Solve the exponential equation to find $n$.
,
11(c)
1. State the velocity function using the values of $k$ and $n$ from part (b)
From part (b), and .
2. Set up the definite integral for the total distance travelled
Since for , the particle does not change direction.
3. Integrate the velocity function
4. Evaluate the definite integral
11(d)
1. Determine the expression for $v$ using the values of $k$ and $n$ from part (b) and evaluate its validity for $t > 8$.
From part (b), and , so .
For , .
2. Conclude whether the model can continue to describe the motion.
Since is negative for , involves the square root of a negative number, which is undefined. Therefore, the model cannot continue to describe the motion.
No, because for , , which makes undefined.
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