物理问题,求解!!
一质点质点为1Kg,沿ox轴运动,所受力满足F=2t,0<t<5,F=-5t+35,5<=t<7,t=0时,质点静止在坐标原点,求第7s末坐标?...
一质点质点为1Kg,沿ox轴运动,所受力满足F=2t,0<t<5,F=-5t+35,5<=t<7, t=0时,质点静止在坐标原点,求第7s末坐标?
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已知:m=1千克,
F=2 t 0<t<5 (以下力F、时间 t的单位均以 Si 制单位处理)
F=-5 t+35 5≦ t <7
t =0时,质点静止在坐标原点。
求:t =7秒 时的坐标X 。
解:“第7秒末”是一个时刻,与“7秒末”是相同的时刻。
由牛二 得 F=m a ,加速度 a=dV / dt
即 F=m * dV / dt
在 0<t<5 内,有 1 * dV / dt=2 t
dV=2 t * dt
两边同时积分,得 V=t^2+C1
由初始条件:t=0 时,V=0 得 C1=0
得 V=t^2
在 t=5 秒 时,速度是 V1=25 米 / 秒
在 5≦ t <7 内,有 1 * dV / dt=-5 t+35
dV=(-5 t+35)* dt
两边同时积分,得 V=35 t-2.5 * t^2+C2
由这个时间段的初始条件:t=5秒时,V=25 m/s 得 C2=-87.5
得 V=35 t-2.5 * t^2-87.5
在 0<t<5 内,质点的位移是 X1=∫ V dt ,t 的积分区间从0到5
得 X1=∫ t^2 * dt=t^3 / 3
将 t 的积分区间从0到5 代入上式,得 X1=(125 / 3) 米
在 5≦ t <7 内,质点的位移是 X2=∫ V dt ,t 的积分区间从5到7
即 X2=∫(35 t-2.5 * t^2-87.5)* dt=(35 * t^2 / 2)-(2.5 * t^3 / 3)-87.5 * t
将 t 的积分区间从5到7 代入上式,得
X2=(190 / 3) 米
可见,从 t=0开始到 t=7秒 这段时间内,总位移是
X=X1+X2=(125 / 3)+(190 / 3)=105 米
由于在 t=0时刻质点在原点,所以质点在 t=7秒时刻的位置坐标是 X=105米处。
F=2 t 0<t<5 (以下力F、时间 t的单位均以 Si 制单位处理)
F=-5 t+35 5≦ t <7
t =0时,质点静止在坐标原点。
求:t =7秒 时的坐标X 。
解:“第7秒末”是一个时刻,与“7秒末”是相同的时刻。
由牛二 得 F=m a ,加速度 a=dV / dt
即 F=m * dV / dt
在 0<t<5 内,有 1 * dV / dt=2 t
dV=2 t * dt
两边同时积分,得 V=t^2+C1
由初始条件:t=0 时,V=0 得 C1=0
得 V=t^2
在 t=5 秒 时,速度是 V1=25 米 / 秒
在 5≦ t <7 内,有 1 * dV / dt=-5 t+35
dV=(-5 t+35)* dt
两边同时积分,得 V=35 t-2.5 * t^2+C2
由这个时间段的初始条件:t=5秒时,V=25 m/s 得 C2=-87.5
得 V=35 t-2.5 * t^2-87.5
在 0<t<5 内,质点的位移是 X1=∫ V dt ,t 的积分区间从0到5
得 X1=∫ t^2 * dt=t^3 / 3
将 t 的积分区间从0到5 代入上式,得 X1=(125 / 3) 米
在 5≦ t <7 内,质点的位移是 X2=∫ V dt ,t 的积分区间从5到7
即 X2=∫(35 t-2.5 * t^2-87.5)* dt=(35 * t^2 / 2)-(2.5 * t^3 / 3)-87.5 * t
将 t 的积分区间从5到7 代入上式,得
X2=(190 / 3) 米
可见,从 t=0开始到 t=7秒 这段时间内,总位移是
X=X1+X2=(125 / 3)+(190 / 3)=105 米
由于在 t=0时刻质点在原点,所以质点在 t=7秒时刻的位置坐标是 X=105米处。
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