§ 1. Производная. Скорость изменения функции
Н е к о т о р ы е з а д а ч и ф и з и к и
428. Дано уравнение прямолинейного движения точки:
s = Ы -J- 6.
Определить среднюю скорость движения: а) за первые б секунд
б) за промежуток времени от конца 3-й до конца 6-й секунды.
429. Точка М удаляется от неподвижной точки А так, что расстоя
ние АА1 растет пропорционально квадрату времени. По истечении 2 мин
от начала движения расстояние АА1 равнялось 12 м. Найти среднюю
скорость движения: а) за первые 5 мин, б) за промежуток времени
от ^ = 4 мин до t = 7 мин, в) за промежуток времени от t = tx до t = t<>.
430. Дано уравнение прямолинейного движения: s = £3-|-~.
Найти среднюю скорость движения за промежуток времени от t = 4
до £ = 4-|-Д£, полагая Д£ = 2; 1; 0,1; 0,03.
431. Свободно падающее тело движется по закону s = ~ , где
g ( = 9,80 м/сек*) есть ускорение силы тяжести. Найти среднюю скорость
движения за промежуток времени от t = 5 сек до (^-f-Д^) сек, полагая
At = 1 сек\ 0,1 сек\ 0,05 сек\ 0,001 сек; найти скорость падающего
тела в копие 5-й секунды, в конце 10-й секунды. Получить формулу
для скорости падающего тела для любого момента времени t.
432. Имеется тонкий неоднородный стержень АВ. Длина его L = 20 см.
Масса отрезка АА1 растет пропорционально квадрату расстояния точки М
от точки А, причем известно, что масса отрезка АА1 = ‘2 см равна 8 г.
Найти: а) среднюю линейную плотность отрезка стержня АА1 = 2 см,
б) всего стержня, в) плотность стержня в точке А1.
433. В тонком неоднородном стержне А В длиной 30 см масса (в г)
распределена по закону т — Ъ1г -j- 5/, где /— длина части стержня,
отсчитываемая от точки А. Найти: 1) среднюю линейную плотность
46
ГЛ. III. ПРОИЗВОДНАЯ И Д ИФ Ф ЕРЕНЦ И АЛ
стержня, 2) линейную плотность: а) в точке, отстоящей от точки А на
расстоянии / = 5 см, б) в самой точке А, в) в конце стержня.
434. Количество тепла Q (в калориях), необходимого для нагревания
1 г воды от 0 до t°C , определяется формулой
Вычислить теплоемкость воды для t = 30°, t = 100°.
435*. Угловую скорость равномерного вращения определяют как
отношение угла поворота к соответствующему промежутку времени.
Дать определение угловой скорости неравномерного вращения.
436. Если бы процесс радиоактивного распада протекал равномерно,
то под скоростью распада следовало бы понимать количество вещества,
разложившегося в единицу времени. На самом деле процесс протекает
неравномерно. Дать определение скорости радиоактивного распада.
437. Сила постоянного тока определяется как количество электри
чества, протекающее через поперечное сечение проводника в единицу
времени. Дать определение силы переменного тока.
438. Термическим коэффициентом линейного расширения стержня
называют приращение единицы его длины при повышении температуры
на 1° С, если предположить равномерность теплового расширения. На
самом же деле процесс протекает неравномерно. Пусть /= /(£ ), где
I — длина стержня, t — температура. Дать определение коэффициента
линейного расширения.
439. Коэффициентом растяжения пружины называют приращение еди
ницы длины пружины под действием единичной силы, действующей на
каждый квадратный сантиметр сечения пружины. При этом предпола
гается пропорциональность растяжения действующему усилию (закон
Гука). Дать определение коэффициента растяжения k в случае уклоне
ния от закона Гука. (Пусть L— длина пружины, 5 — площадь попереч
ного сечения, Р — растягивающая сила и t = y(P).)
440. Найти приращение функции у = х г в точке лгі = 2, полагая
приращение Ал: независимой переменной равным: 1) 2; 2) 1; 3) 0,5; 4) 0,1.
441. Найти отношение ^ для функций:
1) у = 2х3 — лг2 -{-1
при х = 1 ;
А-аг = 0,1;
Показать, что при Длг -> 0 предел этого отношения в первом случае
Q = t + 0,00002^ -j- 0,0000003*®.
П р о и з в о д н а я ф у н к ц и я
2
) У = І
3) у = ]/~х
при х — 2;
Ах = 0,01;
при х = 4;
Ал: = 0,4.
равен 4, во втором —
, в третьем — - j.
442. Дана функция у = х3. Найти приближенные значения производ
ной в точке х = 3, полагая последовательно Ах равным: а) 0,5; б) 0,1;
в) 0,01; г) 0,001.
443. f (x ) = x'2; найти /'(5); / ' ( — 2); / ' ( — у ) *
444. f (x ) = x*\ найти /'(1); /'(0); / ' ( — У~2)\ / '(- j) .
445. f ( x ) = x <
l. В какой точке f ( x ) = f ’ (xг)?
446. Проверить, что для функции /(дг) = дг2 справедливо соотноше
ние /' (a -j- b)= / '( а ) -j- / ' ip). Будет ли это тождество справедливым
для функции f ( x ) = x s?
447. Найти производную от функции _y = sinx при # = 0.
448. Найти производную от функции у = \g х при д г = 1.
449. Найти производную от функции ^/=10v при дг = 0.
f (?)
450. Известно, что / (0) = 0 и существует предел выражения
при х —*■ 0. Доказать, что этот предел равен /' (0).
451. Доказать теорему: если f ( x ) и ср(дг) при лг = 0 равны нулю
[/ (0) = 0, ср (0) = 0J и имеют производные при * = 0, причем <р' (0) ф 0, то
452. Доказать, что если f { x ) имеет производную при х = а, то
lim
х/(а)х : ° П х ) = т - а Г ( а ) .
Достарыңызбен бөлісу: |