问题 14.3.3 指出:质量为 2 kg 的物体受到一个力的作用,该力的值按照定律 F = 6t2 变化。如果初始速度 v0 为 2 m/s,则需要求出该物体在时间 t = 2 s 时的速度。问题的答案是 10 m/s。
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Kepe O.? 收集的问题 14.3.3 的解决方案。包括确定重 2 kg 的材料点在时间 t = 2 s 时的速度,给定初始速度 v0 = 2 m/s 和作用在该点上的力。
要解决这个问题,需要用到牛顿定律:F=ma,其中F是作用在质点上的力,m是质点的质量,是该点的加速度。
要确定一点的加速度,需要利用动量变化定律:Fdt = m(dv),其中dt是力F作用的时间,dv是质点速度的变化在这段时间。
对这个方程从初始时间 t = 0 到时间 t = 2 s 进行积分,我们得到: ∫Fdt = ∫m(dv),其中积分从 0 到 2 s 进行。
代入力值 F = 6t2 和质量 m = 2 kg,我们得到: ∫0^2 6t^2 dt = ∫v0^v dv。
计算积分后,我们得到: v - v0 = 2 m/s * 2^3 / 3,其中 v 是时间 t = 2 s 时材料点的期望速度。
这样,通过解决这个问题,就可以得到答案:t=2s时刻质点的速度等于10m/s。
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