Một chất điểm chuyển động có phương trình chuyển động là \(s = s(t) = - {t^3} + 9{t^2} + t + 10\) (t được tính bằng giây, s được tính bẳng mét)
a) Đạo hàm của hàm số \(s(t)\) tại thời điểm \({t_0}\) là: \({t_0} + 4\)
b) Tính vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \(t = 5\)là \(16(m/s)\)
c) Tính gia tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \(t = 5\) là \(12(m/{s^2})\)
d) Thời gian để vận tốc của chất điểm đạt giá trị lớn nhất là t = 2 (s)
a) Đạo hàm của hàm số \(s(t)\) tại thời điểm \({t_0}\) là: \({t_0} + 4\)
b) Tính vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \(t = 5\)là \(16(m/s)\)
c) Tính gia tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm \(t = 5\) là \(12(m/{s^2})\)
d) Thời gian để vận tốc của chất điểm đạt giá trị lớn nhất là t = 2 (s)
Phương trình vận tốc của chất điểm: \(v(t) = s'(t)\)
Phương trình gia tốc của chất điểm: \(a(t) = v'(t)\)
a) Đạo hàm của hàm số \(s(t)\)tại thời điểm \({t_0}\)
Ta có:
\(\begin{array}{l}f'({t_0}) = \mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \frac{{f(t) - f({t_0})}}{{t - {t_0}}} = \mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \left( {\frac{{{t^2} + 4t + 6 - ({t_0}^2 + 4{t_0} + 6)}}{{t - {t_0}}}} \right)\\ = \mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \left( {\frac{{(t - {t_0})(t + {t_0} + 4)}}{{t - {t_0}}}} \right) = \mathop {\lim }\limits_{t \to {t_0}} \left( {t + {t_0} + 4} \right) = 2{t_0} + 4\end{array}\)
b) Phương trình vận tốc của chất điểm là: \(v(t) = s' = s'(t) = \left( { - {t^3} + 9{t^2} + t + 10} \right)' = - 3{t^2} + 18t + 1\)
Vận tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm t = 5 (s) là: \(v(5) = - {3.5^2} + 18.5 + 1 = 16\)
c) Phương trình gia tốc của chất điểm: \(a(t) = v'(t) = \left( { - 3{t^2} + 18t + 1} \right)' = - 6t + 18\)
Gia tốc tức thời của chuyển động tại thời điểm t = 5 (s) là: \(a(5) = - 6.5 + 18 = - 12(m/{s^2})\)
d) Phương trình vận tốc của chất điểm là: \(v(t) = s' = s'(t) = \left( { - {t^3} + 9{t^2} + t + 10} \right)' = - 3{t^2} + 18t + 1\)
Ta có: \(v(t) = - 3{t^2} + 18t + 1 = - 3{(t - 3)^2} + 24 \le 24\)
Vậy vận tốc đạt giá trị lớn nhất bằng 24 khi \(t - 3 = 0 \Leftrightarrow t = 3\)(s)