1. Для определения уравнения траектории точки исключим из заданных уравнений движения время t. Поскольку t входит в аргументы тригонометрических функций, где один аргумент вдвое больше другого, используем формулу
или (1)
Из уравнений движения находим выражения соответствующих функций и подставляем в равенство (1). Получим:
, ,
следовательно,
.
Отсюда окончательно находим следующее уравнение траектории точки (рис. 7.3):
. (2)
Определим положение точки М на траектории.
Подставим время t1 = 1 с в уравнения движения:
;
.
2. Скорость точки найдем по ее проекциям на координатные оси:
При t = 1 c:
см/с, см/с, см/с, (3)
3. Аналогично найдем ускорение точки:
При t = 1 c:
см/с2; см/с2; см/с2 (4)
4. Касательное ускорение найдем, дифференцируя по времени равенство . Получим:
и
. (5)
Числовые значения всех величин, входящих в правую часть выражения (5), определены и даются равенствами (3) и (4). Подставив в (5) эти числа, найдем сразу, что при t1 =1 с, см/с2.
5. Нормальное ускорение точки: . Подставляя сюда найденные числовые значения а1, и а1τ получим, что при t1= 1 c, см/с2.
6. Радиус кривизны траектории: . Подставляя сюда числовые значения v1 и а1п,найдем, что при t1 = 1 с ρ1 = 3,05 см.
Ответ: v1 = 1,33 см/с; а1 = 0,88 см/с2; а1τ = 0,66 см/с2; а1п =0,58 см/с2; ρ1 = 3,05 см.