Для решения задачи нам нужно найти скорость и ускорение точки в момент времени ( t = 2 ) секунды. Это можно сделать с помощью производных функции ( S(t) ), которая описывает закон движения точки.
Функция, которая описывает положение точки во времени, имеет вид:
[ S(t) = t^3 + 5t^2 + 4. ]
- Найдем скорость точки:
Скорость ( v(t) ) точки — это первая производная функции ( S(t) ) по времени ( t ):
[ v(t) = \frac{dS}{dt}. ]
Найдем производную:
[ v(t) = \frac{d}{dt}(t^3 + 5t^2 + 4). ]
Применим правила дифференцирования:
[ v(t) = 3t^2 + 10t. ]
Теперь подставим ( t = 2 ) для нахождения скорости в этот момент времени:
[ v(2) = 3(2)^2 + 10(2). ]
[ v(2) = 3 \cdot 4 + 10 \cdot 2. ]
[ v(2) = 12 + 20. ]
[ v(2) = 32 \, \text{м/с}. ]
- Найдем ускорение точки:
Ускорение ( a(t) ) точки — это вторая производная функции ( S(t) ) по времени ( t ) или первая производная функции скорости ( v(t) ):
[ a(t) = \frac{dv}{dt} = \frac{d^2S}{dt^2}. ]
Найдем вторую производную:
[ a(t) = \frac{d}{dt}(3t^2 + 10t). ]
Применим правила дифференцирования:
[ a(t) = 6t + 10. ]
Теперь подставим ( t = 2 ) для нахождения ускорения в этот момент времени:
[ a(2) = 6(2) + 10. ]
[ a(2) = 12 + 10. ]
[ a(2) = 22 \, \text{м/с}^2. ]
Итак, в момент времени ( t = 2 ) секунды:
- Скорость точки ( v(2) = 32 \, \text{м/с}. )
- Ускорение точки ( a(2) = 22 \, \text{м/с}^2. )