Практическое задание необходимо отправить на электронную почту до 12-00 23.05.2020г

Рассмотрим физическое приложение определенного интеграла.

Пример 1. Сила в 1 Н растягивает пружину на 3 см. Какую работу она при этом производит?

Решение.

Если F–сила, А – работа S– перемещение, то F = A’(S).

Обратимся к физике.

По закону Гука сила пропорциональна растяжению или сжатию пружины, т. е. F = kx, где k – коэффициент пропорциональности, х – величина растяжения или сжатия.

Используя данные задачи, найдите коэффициент k. Подставим данные в задаче величины в уравнение, выражающее закон Гука. Получим: .

Следовательно, сила, растягивающая нашу пружину, выразится следующим образом: .

Так как сила начинает действовать на пружину в состоянии покоя, то работа

Ответ: 0,015 Дж

Пример 2. Скорость прямолинейного движения тела выражается формулой . Найти путь, пройденный телом за 5 секунд от начала движения.

Решение.

Физический смысл производной: если тело движется по закону S = S(t), то скорость тела в момент времени t₀ равна значению производной функции S(t) в этой точке, т. е. v = S’(t₀).

Тогда обратное утверждение: если скорость движения тела задана уравнением v = v(t), то путь, пройденный телом от момента времени t = a до момента времени t = b равен . Подставим уравнение скорости в формулу и рассчитаем путь.

Ответ 150м

Пример 3.

Задача на нахождение массы стержня.

Пример 4.

Пример 5. Аквариум имеет форму прямоугольного параллелепипеда. Найдем силу давления воды (плотность воды 1000 кг/м³), наполняющей аквариум, на одну из его вертикальных стенок, размеры которой 0,4 м x 0,7 м.

Решение.

Выберем систему координат так, чтобы оси Оy и Оx соответственно содержали верхнее основание и боковую сторону вертикальной стенки аквариума. Для нахождения силы давления воды на стенку воспользуемся формулой

Р=

Стенка имеет форму прямоугольника, поэтому f(x)=0.7x, xϵ [0;0.4] Так как пределы интегрирования а=0 и b=0,4, то получим:

Ответ: 549 Н

2. Закрепление. Запишите в тетрадь сводную таблицу применения интеграла в физике.

В школьном курсе математики рассматриваются главным образом задачи на нахождение площади криволинейной трапеции, объема тела вращения и задачи на движение.

Контроль. Решите из задачника Мордкович А.Г., Ч 2. №49.8-а. и №49.9-а