8 · 1/2. Масофаи тайкардаи ҷисм - Алгебра — синфи 11
Татбиқҳои интеграл
Интегралро мо ҳамчун василаи ҳисоб кардани масоҳати трапетсияи каҷхатта муоина кардем. Вале мафҳуми интеграл дар геометрия, физика, техника, ҷомеашиносӣ ва дигар илмҳо васеъ истифода мешавад. Ду татбиқи дигарро мебинем: масофаи тайкардаи ҷисм (ин дарс) ва кори қувваи тағйирёбанда (8 · 2/2 ).
Масофаи тайкардаи ҷисм
Агар ҷисм ғайримунтазам ба як самт ҳаракат кунад ва суръаташ бо вақт тағйир ёбад, яъне v = v ( t ) v = v(t) v = v ( t ) бошад, он гоҳ масофае, ки ин ҷисм дар муддати вақти аз t 1 t_1 t 1 то t 2 t_2 t тай мекунад, чунин аст:
навбатӣ 8 · 2/2. Кори қувваи тағйирёбанда 1 соат
2
Ин аз баробарии S ′ ( t ) = v ( t ) S'(t) = v(t) S ′ ( t ) = v ( t ) бармеояд: функсияи S ( t ) S(t) S ( t ) барои v ( t ) v(t) v ( t ) функсияи ибтидоӣ аст, ва формулаи Нютон–Лейбнитс масофаро ҳамчун афзоиши S S S медиҳад. Аз тарафи дигар, ин — масоҳати трапетсияи каҷхаттаи зери графики v ( t ) v(t) v ( t ) дар порчаи [ t 1 ; t 2 ] [t_1;\ t_2] [ t 1 ; t 2 ] (барои v ≥ 0 v \ge 0 v ≥ 0 ): масофа ва масоҳат якхела ҳисоб карда мешаванд.
Агар ҷисм самтро иваз кунад, v v v аломатро иваз мекунад ва ∫ v d t \int v\,dt ∫ v d t ҷойивазкунии ҷисмро медиҳад. Масофаи тайкардашуда дар ин ҳолат ∫ ∣ v ∣ d t \int |v|\,dt ∫ ∣ v ∣ d t аст: порчаро ба қисмҳое ҷудо мекунем, ки дар ҳар кадом v v v аломати доимӣ дорад.
Мисоли 1. Суръати ҷисм (бо м/сония) аз рӯйи қонуни v ( t ) = 4 t − t 2 v(t) = 4t - t^2 v ( t ) = 4 t − t 2 тағйир меёбад. Масофаеро меёбем, ки ҷисм аз ибтидои ҳаракат то бозистодан тай мекунад.
Ҳал. Муҳлати ҳаракатро муайян мекунем: 4 t − t 2 = 0 ; 4t - t^2 = 0; 4 t − t 2 = 0 ; t ( 4 − t ) = 0 ; t(4 - t) = 0; t ( 4 − t ) = 0 ; t = 0 , t = 0, t = 0 , t = 4. t = 4. t = 4. Яъне баъди 4 4 4 сония ҷисм ҳаракатро қатъ мекунад (дар ( 0 ; 4 ) (0;\ 4) ( 0 ; 4 ) v > 0 , v > 0, v > 0 , ҷисм ба як самт меравад — расми 1). Барои ҳамин
S = ∫ 0 4 ( 4 t − t 2 ) d t = ( 2 t 2 − t 3 3 ) ∣ 0 4 = 2 ⋅ 4 2 − 4 3 3 = 32 − 64 3 = 10 2 3 м . S = \int_0^4 (4t - t^2)\,dt = \left(2t^2 - \dfrac{t^3}{3}\right)\Big|_0^4 = 2\cdot 4^2 - \dfrac{4^3}{3} = 32 - \dfrac{64}{3} = 10\dfrac{2}{3}\ \text{м}. S = ∫ 0 4 ( 4 t −
Мисоли 2. Ҷисм, ки суръаташ аз рӯйи қонуни v ( t ) = 29,4 − 9,8 t v(t) = 29{,}4 - 9{,}8t v ( t ) = 29 , 4 − 9 , 8 t (бо м/сония) тағйир меёбад, амудӣ ба боло партофта шудааст. Баландии калонтарини болобароии ҷисмро меёбем.
Ҳал. Вақтеро, ки дар муҳлати он ҷисм ба боло мебарояд, меёбем: 29,4 − 9,8 t = 0 , 29{,}4 - 9{,}8t = 0, 29 , 4 − 9 , 8 t = 0 , t = 3 t = 3 t = 3 сония. Баландии калонтарини болобароиро ҳисоб мекунем:
h = ∫ 0 3 ( 29,4 − 9,8 t ) d t = ( 29,4 t − 9,8 2 t 2 ) ∣ 0 3 = 29,4 ⋅ 3 − 4,9 ⋅ 3 2 = 44,1 м . h = \int_0^3 (29{,}4 - 9{,}8t)\,dt = \left(29{,}4t - \dfrac{9{,}8}{2}t^2\right)\Big|_0^3 = 29{,}4\cdot 3 - 4{,}9\cdot 3^2 = 44{,}1\ \text{м}. h = ∫ 0 3 ( 29 , 4 − 9 , 8 t ) d t = ( 29 , 4 t − 2 9 ,
Кор дар синф
Машқҳо
Дар синф 1. Суръати ҳаракат (бо м/сония) аз рӯйи қонуни v ( t ) = 2 t v(t) = 2t v ( t ) = 2 t тағйир меёбад. Масофаеро, ки ҷисм дар муддати сонияи сеюми ҳаракат тай мекунад, ёбед.
2. Суръати ҳаракат (бо м/сония) аз рӯйи қонуни v ( t ) = 3 t 2 + t + 1 v(t) = 3t^2 + t + 1 v ( t ) = 3 t 2 + t + 1 тағйир меёбад. Масофаеро, ки ҷисм дар 4 4 4 сонияи аввал тай мекунад, ёбед.
Дар хона 3. Ҷисм амудӣ бо суръати аввалаи v 0 v_0 v 0 ба боло партофта шудааст. Баландии калонтарини болобароии ҷисмро ёбед (g = 9,8 g = 9{,}8 g = 9 , 8 м/с²).
Нишондод. Суръати ҷисм v ( t ) = v 0 − g t ; v(t) = v_0 - gt; v ( t ) = v 0 − g t ; ҷисм дар лаҳзаи v ( t ) = 0 v(t) = 0 v ( t ) = 0 ба баландии калонтарин мерасад.
Вазифаи хонагӣ
Машқи 3.
Агар дар синф машқҳои 1 ва 2 иҷро нашуда бошанд, онҳоро низ иҷро кунед.
Дар ин дарс
Ман метавонам масофаи тайкардаи ҷисмро аз рӯйи қонуни суръат бо интеграл ҳисоб кунам.
Ман метавонам шарҳ диҳам, ки чаро S ( t 2 ) − S ( t 1 ) = ∫ t 1 t 2 v ( t ) d t . S(t_2) - S(t_1) = \displaystyle\int_{t_1}^{t_2} v(t)\,dt. S ( t 2 ) − S ( t 1 ) = ∫ t 1 t 2 v ( t ) d t .
Ман метавонам масъалаҳои ҷисми ба боло партофташударо бо интеграл ҳал кунам.
Такрор (2 дақиқа)
Суръат чист: ҳосилаи координата ё функсияи ибтидоии он?
Функсияи ибтидоии 4 t − t 2 4t - t^2 4 t − t 2 -ро ёбед.
Ҳамаи решаҳои 4 t − t 2 = 0 4t - t^2 = 0 4 t − t 2 = 0 -ро ёбед.
Ҷавобҳо
Суръат — ҳосилаи масофа (координата): v = S ′ . v = S'. v = S ′ . Пас масофа — функсияи ибтидоӣ барои суръат. 2) 2 t 2 − t 3 3 . 2t^2 - \dfrac{t^3}{3}. 2 t 2 − 3 3) ва
Вазъият барои андешаронӣ Спидометри мошин ҳар лаҳза суръатро нишон медиҳад, вале масофаи тайкардаро намедиҳад. Агар суръат ҳамеша тағйир ёбад, масофаро чӣ тавр ёфтан мумкин аст? Агар суръат доимӣ бошад, масофа чӣ қадар аст? Ин аз масоҳати кадом фигура иборат аст?
Масофаи тайкардашуда S ( t 2 ) − S ( t 1 ) = ∫ t 1 t 2 v ( t ) d t . S(t_2) - S(t_1) = \int_{t_1}^{t_2} v(t)\,dt. S ( t 2 ) − S ( t 1 Расми 1. Графики суръати v = 4t − t²: масоҳати штрихшуда ба масофаи тайкардашуда баробар аст. Агар ҷисм ба як самт ҳаракат кунад, масофаи тайкардаи он дар [ t 1 ; t 2 ] [t_1;\ t_2] [ t 1 ; t 2 ] ба масоҳати трапетсияи каҷхаттаи зери графики v ( t ) v(t) v ( t ) дар ҳамин порча баробар аст.
Ҷисм амудӣ ба боло бо суръати v ( t ) = 20 − 10 t v(t) = 20 - 10t v ( t ) = 20 − 10 t (м/сония) партофта шудааст. Баландии калонтарини болобароиро кадом интеграл медиҳад?
Як ҷавобро интихоб кунед A ∫ 0 1 ( 20 − 10 t ) d t \displaystyle\int_0^1 (20 - 10t)\,dt ∫ 0 1 ( 20 −
B C D t
2
)
d
t
=
2 ⋅
4 2 −
3 4 3 =
32 −
3 64 =
10 3 2 м .
8
t 2
)
=
29 , 4 ⋅
3 −
4 , 9 ⋅
3 2 =
44 , 1 м .
t 3
.
t ( 4 − t ) = 0 , t(4 - t) = 0, t ( 4 − t ) = 0 ,
)
=
∫ t 1 t 2 v ( t ) d t .
10
t
)
d
t
∫ 0 2 ( 20 − 10 t ) d t \displaystyle\int_0^2 (20 - 10t)\,dt ∫ 0 2 ( 20 − 10 t ) d t
∫ 0 2 ( 10 t − 20 ) d t \displaystyle\int_0^2 (10t - 20)\,dt ∫ 0 2 ( 10 t − 20 ) d t
∫ 0 20 ( 20 − 10 t ) d t \displaystyle\int_0^{20} (20 - 10t)\,dt ∫ 0 20 ( 20 − 10 t ) d t