Бесплатные калькуляторы
⌕ Поиск

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 990 работающих калькуляторов

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ · ОНЛАЙН

Перемещение за промежуток времени по закону скорости v(t)

Если скорость тела задана многочленом от времени, его перемещение за промежуток от t₁ до t₂ равно определённому интегралу от скорости. Введите коэффициенты v(t) и моменты времени: калькулятор проинтегрирует многочлен аналитически и выдаст перемещение. Время и скорость должны быть согласованы по единицам, например секунды и метры в секунду.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
▦
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Через пробел, начиная со свободного члена. Для v(t) = 6t − 3t² введите 0 6 -3. Степень не выше 8.
Момент времени, с которого считается перемещение.
Момент времени, до которого считается перемещение. Если t₂ меньше t₁, знак результата изменится.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Определённый интеграл полинома

P(x)-3·x^2 + 6·x
F(x), C=0-x^3 + 3·x^2
F(b) − F(a)4

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Аналитическое интегрирование полинома; результат ориентирован на заданные числовые пределы.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Как найти перемещение тела по закону скорости

Скорость показывает, как быстро меняется положение тела, поэтому по закону скорости можно восстановить, насколько тело сместилось. Операция, обратная производной, — интегрирование: перемещение за промежуток времени равно определённому интегралу от скорости.

Если скорость задана многочленом, интеграл вычисляется аналитически. Калькулятор находит первообразную, подставляет моменты времени и выдаёт перемещение. Ниже разобрано, чем перемещение отличается от пути и как не ошибиться со знаком.

Идея: накопление малых смещений

За очень малое время dt тело смещается примерно на v(t)·dt. Складывая такие смещения по всему промежутку от t₁ до t₂, получаем интеграл. Это сумма с учётом знака: движение вперёд даёт положительные слагаемые, назад — отрицательные.

Поэтому интеграл от скорости — это перемещение, то есть изменение координаты, а не длина пройденной траектории. Для движения без разворотов обе величины совпадают.

Интегрирование многочлена

Для скорости v(t) = c₀ + c₁t + c₂t² первообразная имеет вид F(t) = c₀t + c₁t²/2 + c₂t³/3, то есть каждый член делится на новую степень. Перемещение равно F(t₂) − F(t₁).

Например, при v = 4t + 2t² за первые три секунды F(t) = 2t² + (2/3)t³, откуда F(3) − F(0) = 18 + 18 = 36 м. Калькулятор выполняет именно такие операции для степеней до восьмой.

Пример со сменой знака скорости

Возьмём v(t) = 6t − 3t². Скорость положительна на промежутке от 0 до 2 с и отрицательна после двух секунд: тело сначала едет вперёд, затем возвращается. Первообразная равна F(t) = 3t² − t³.

За первые 2 с перемещение равно 12 − 8 = 4 м. За 3 с оно равно 27 − 27 = 0 м: тело вернулось в начальную точку. Пройденный путь при этом 4 + 4 = 8 м. Ровно здесь и нужно различать две величины.

Как вычислить пройденный путь

Найдите моменты, когда скорость обращается в нуль. Для 6t − 3t² это t = 0 и t = 2. Разбейте промежуток на части с постоянным знаком скорости, вычислите интеграл на каждой и сложите модули результатов.

Калькулятор можно запускать несколько раз: сначала для промежутка от 0 до 2 (4 м), потом от 2 до 3 (−4 м). Путь равен 4 + |−4| = 8 м. Знак отрицательного результата показывает направление движения назад.

Порядок пределов и единицы

Если ввести t₂ меньше t₁, знак результата изменится: интеграл от 3 до 0 равен минус интегралу от 0 до 3. Для задачи о времени это означает «обратный ход», который физически не имеет смысла, поэтому пределы вводят по возрастанию.

Единицы должны быть согласованы. Если время вводится в секундах, а скорость в метрах в секунду, результат получится в метрах. Смешение минут и секунд — частый источник ошибок на два порядка.

Ограничения модели

Калькулятор принимает скорость только в виде многочлена. Реальные зависимости (экспоненты, колебания, кусочные законы) в него не вводятся, хотя иногда их удаётся приблизить многочленом на коротком промежутке.

Начальное положение тела калькулятор не использует: он даёт приращение координаты. Чтобы получить координату в момент t₂, добавьте перемещение к координате в момент t₁.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

s = ∫ v(t) dt от t₁ до t₂ = F(t₂) − F(t₁)

Проверенные примеры

Скорость 6t − 3t², от 0 до 2 с

Найдите перемещение за первые две секунды.

F(t) = 3t² − t³, F(2) − F(0) = 12 − 8 = 4 м.

Тот же закон, от 0 до 3 с

Чему равно перемещение за три секунды?

F(3) − F(0) = 27 − 27 = 0 м: тело вернулось в исходную точку. Путь при этом 4 + 4 = 8 м.

Скорость 5 + 0,2t², от 0 до 10 с

Найдите перемещение.

F(t) = 5t + t³/15, F(10) = 50 + 66,667 = 116,667 м.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Запишите скорость многочленом v(t) = c₀ + c₁t + c₂t² + … в единицах длины за единицу времени.
  2. Введите коэффициенты через пробел от c₀ к старшей степени, затем моменты t₁ и t₂.
  3. Нажмите «Вычислить»: значение F(b) − F(a) — перемещение за промежуток.
  4. Чтобы получить пройденный путь, найдите моменты, где v(t) = 0, и сложите модули перемещений на участках с постоянным знаком скорости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Чем перемещение отличается от пути?

Перемещение — алгебраическая величина: движение назад вычитается. Путь — сумма модулей перемещений. Для v = 6t − 3t² за три секунды перемещение равно нулю, а путь — восьми метрам.

Как найти путь, если скорость меняет знак?

Найдите моменты, где v(t) = 0, разбейте промежуток на части и вычислите интеграл по каждой. Затем сложите модули результатов.

Что значит отрицательный результат?

Тело в итоге оказалось левее (ниже, дальше назад) начальной точки по выбранной оси. Либо моменты t₁ и t₂ введены в обратном порядке, что тоже меняет знак.

Похожие калькуляторы

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_010229/

Предварительный просмотр