Die Geschwindigkeitsfunktion ist v (t) = –t ^ 2 + 3t - 2 für ein Partikel, das sich entlang einer Linie bewegt. Wie ist die Verschiebung (Nettodistanz) des Teilchens während des Zeitintervalls [-3,6]?

Die Geschwindigkeitsfunktion ist v (t) = –t ^ 2 + 3t - 2 für ein Partikel, das sich entlang einer Linie bewegt. Wie ist die Verschiebung (Nettodistanz) des Teilchens während des Zeitintervalls [-3,6]?
Anonim

Antworten:

#int _ (- 3) ^ 6 v (t) dt = 103.5 #

Erläuterung:

Die Fläche unter einer Geschwindigkeitskurve entspricht der zurückgelegten Entfernung.

#int _ (- 3) ^ 6 v (t) dt #

# = int _ (- 3) ^ 6 -t ^ 2 + 3t-2color (weiß) ("X") dt #

# = - 1 / 3t ^ 3 + 3 / 2t ^ 2-2t | _Farbe (blau) ((- 3)) ^ Farbe (rot) (6) #

# = (Farbe (rot) (- 1/3 (6 ^ 3) +3/2 (6 ^ 2) -2 (6))) - (Farbe (blau) (- 1/3 (-3) ^ 3) +3/2 (-3) ^ 2-2 (-3))) #

#=114 -10.5#

#=103.5#

Antworten:

Die ursprüngliche Frage ist etwas verwirrend, da sie impliziert, dass Verschiebung und Entfernung dasselbe sind, was es nicht ist.

Ich habe die notwendige Integration für jeden einzelnen Fall im Folgenden festgelegt.

Erläuterung:

Gesamtentfernung (Skalargröße, die die tatsächliche Weglänge darstellt) ergibt sich aus der Summe der Teilintegrale

# x = int - (- 3) ^ 1 (0 - (- t ^ 2 + 3t-2) dt + int_1 ^ 2 (-t ^ 2 + 3t-2) dt + int_2 ^ 6 (t ^ 2-3t +) 2) dt #

Gesamtverschiebung (Vektorgröße, die eine gerade Linie darstellt, die vom Anfang bis zum Ende der Bewegung gezeichnet wird) wird durch das folgende Integral in der Größe angegeben

# | vecx | = -int_ (- 3) ^ 1 (t ^ 2-3t + 2) dt + int_1 ^ 2 (-t ^ 2 + 3t-2) dt-int_2 ^ 6 (t ^ 2-3t + 2 dt #

Der Graph der Geschwindigkeitsfunktion mit der Zeit macht deutlich, warum diese Integrale eingerichtet werden müssen, damit die Vektorregeln eingehalten werden und die Definitionen erfüllt werden.

Graph {-x ^ 2 + 3x-2 -34,76, 38,3, -21,53, 14,98}