Un objeto se mueve a lo largo de un eje de coordenadas con una velocidad de v = 2t − t² unidades por segundo.
Su posición en el instante t = 2 es 10 unidades a la derecha del origen.
Hallar la posición del objeto 7 segundos más tarde.
Hola!
Algunas cuestiones Teóricas que debemos tener en cuenta en la resolución de este problema : La velocidad ( V ) es la derivada del espacio recorrido ( X ) con respecto al tiempo ( t ), por lo tanto, integrando la función de la velocidad tendremos el espacio recorrido ( X ) :
∫v dt = ∫(2t − t²) dt ⇒ Propiedad de la suma
∫v dt = ∫ 2t dt + ∫− t² dt ⇒ Propiedad de la Constante
∫v dt = 2∫ t dt - ∫ t² dt
Primitivas inmediatas :
∫ tⁿ dt = tⁿ⁺¹ / n + 1 ⇒∫ t dt = t² / 2∫ t² dt = t³ / 3
Por lo tanto tendremos :
∫v dt = 2∫ t dt - ∫ t² dt ∫ v dt = 2t² / 2 - t³ / 3
∫ v dt = 2t² / 2 - t³ / 3 + C (sumamos una Constante de Integración) X(t) = 2t² / 2 - t³ / 3 + C
El enunciado nos indica que : t = 2 X = 10 Por lo tanto para hallar la constante " C " sustituimos en la ecuación de la posición : X(t) = 2t² / 2 - t³ / 3 + C X(2) = 2(2²) / 2 - (2)³ / 3 + C10 = 4 - 8 / 3 + C10 - 4 + 8 / 3 = CC = 6 + 8 / 3C = 18 / 3 + 8 / 3C = 26 / 3
Función de la Posición : X(t) = 2t² / 2 - t³ / 3 + 26 / 3
Posición 7 segundos más tarde = 2 + 7 = 9 segundos : X(t) = 2t² / 2 - t³ / 3 + 26 / 3 X(9) = 2(9)² / 2 - (9)³ / 3 + 26 / 3X(9) = 81 - 243 + 26 / 3X(9) = - 162 + 26 / 3X(9) = - 486 / 3 + 26 / 3X(9) = - 460 / 3 ⇒Posición en el instante t = 9 s es X = - 460 / 3Espero haber ayudado!
Saludos!