Если положение точки при ее движении по числовой прямой задается функцией \(S = f\left( t \right)\), где t – время движения, то производная функции S – мгновенная скорость движения в момент времени t: \(S’\left( t \right) = v\left( t \right)\). По аналогии с этой моделью вообще говорят о том, что производная функции \(y = f\left( x \right)\) — это есть скорость изменения функции. Вторая производная функции S (или первая производная функции v) – мгновенное ускорение в момент времени t:   \({S^{//}}\left( t \right) = v’\left( t \right) = a\left( t \right)\).

Задача 3. Материальная точка движется прямолинейно по закону \(x\left( t \right) = {t^4} + 9{t^2} — 3t + 23\), где x — расстояние от точки отсчета в метрах, t — время в секундах, измеренное с начала движения. Найдите ее скорость (в метрах в секунду) в момент времени \(t = 1\;{\text{c}}{\text{.}}\)

Ответ

ОТВЕТ: 19.

Решение

Скорость движения – это производная от пути по времени, то есть, чтобы найти закон изменения скорости нужно вычислить производную от пути \(x\left( t \right)\) по времени  t. Следовательно:

\(v\left( t \right) = x’\left( t \right) = 4{t^3} + 18t — 3.\)

Тогда скорость материальной точки в момент \(t = 1\) с равна:

\(v\left( 1 \right) = 4 \cdot {1^3} + 18 \cdot 1 — 3 = 19\) м/с.

Ответ: 19.