Question

Материальная точка массы m = 5 кг совершает прямолинейное дви-жение под действием силы,
изменяющейся по закону f = 5sin(πt/3) . в начальный момент точка имела скорость v0 = 0.9 м/с. найти уравнение
движения точки x = x(t).

Answer 1

Добрый день! Рассмотрим вашу задачу.

У нас есть точка массы m = 5 кг, которая движется вдоль оси X под действием силы, изменяющейся по закону f = 5sin(πt/3), где t - время.

Для решения задачи воспользуемся вторым законом Ньютона, который гласит, что сумма всех сил, действующих на тело, равна произведению массы тела на ускорение этого тела: F = ma.

Наши известные величины:
масса m = 5 кг,
начальная скорость v0 = 0.9 м/с.

Для начала найдем ускорение a. Зная, что F = ma, подставим вместо F выражение из условия задачи:
5sin(πt/3) = 5a.

Для нахождения уравнения движения, надо найти, как скорость и координата тела зависят от времени.
Воспользуемся первым уравнением движения: v(t) = v0 + at, где v(t) - скорость в момент времени t.

Интегрируя это уравнение, получаем:
x(t) = x0 + v0t + (1/2)at^2,

где x(t) - координата точки в момент времени t,
x0 - начальная координата точки (в данном случае равна 0, так как начальное положение не указано).

Теперь найдем ускорение a. Исходя из второго закона Ньютона, у нас есть выражение 5sin(πt/3) = 5a. Решим это уравнение относительно a:
a = sin(πt/3).

Теперь подставим значение ускорения в уравнение для x(t):
x(t) = x0 + v0t + (1/2)sin(πt/3)t^2.

Ответ:
Уравнение движения точки x(t) = x0 + v0t + (1/2)sin(πt/3)t^2.