• 1)Во время весеннего паводка изменение объема поступающей в озеро воды в течение суток можно описать уравнением S(t)=10+4t гдеS(t) – объем поступившей в озеро воды (в м3) за время t (в часах), 0<t<24
    Для того чтобы уровень воды в озере не превысил предельный уровень, оборудован сток воды из озера с постоянной скоростью 58 м3/ч. В момент времени t=0 объем воды в озере составил 30000 м3 , если V(t) объем воды в озере в момент времени t , то математическая модель для нахождения V(t) может иметь вид
    ___________.
    2) а) Объем воды в озере в момент времени t=6 часов равен _______.
    б) Объем воды в озере в момент времени t=16 часов равен _______.
    3)Если в момент времени t=18 сток воды из озера был перекрыт и до конца суток воды из озера не вытекала, то объем воды в озере в конце дня ( t=24 часа) будет равен ________.

Ответы 1

  • S(t) это объем поступившей воды. Известно из условия

    Пусть x(t) это будет скорость стока воды

    x(t)=58

    Чтобы найти объем в любой момент времени нужно из объема поступающей воды (у нас он равен S(t) вычесть объем вытекающей воды, его надо найти)

    Обозначит объем вытекающей воды y(t), тогда справедливо следующее уравнение:

    x(t)=\frac{dy(t)}{dt}

     

     

     Теперь отсюда найдем y(t):

    x(t)=\frac{dy(t)}{dt} \\ x(t)dt=dy(t) \\ \int{x(t)}\, dt=\int{dy(t)}\, dt \\ \int{x(t)}\, dt=y(t) \\y(t)=\int{x(t)}\, dt

     

     Теперь собственно найдем интеграл:

    x(t)=58 \\ \\ y(t)=\int{58}\, dt=58t+C, где C=const

    Теперь запишем общий вид уравнения для нахождения V(t)

    V(t)=S(t)-y(t)

     

     

     

     

    V(t)=10+4t-58t-C=10-54t-C

    Теперь надо найти чему равна С. Нам известно что V(0)=30 000, воспользуемся этим фактом:

    V(0)=10-54\cdot 0-C=30 000 \\ 10-C=30 000 \\ C=-29 990

    Подставим в наше уравнение:

    V(t)=10-54t+29990=30000-54t

     

     

     Таким образом получаем, что математическая модель для нахождения V(t) имеет вид:

     

      V(t)=30000-54t 

     

     

     2) Найдем объем воды при t=6

     

     

     

     

     V(6)=30000-54\cdot 6=29676 м3

     

     

     

     

     

     3) Объем воды при t=16

    V(16)=30000-54\cdot 16=29136 м3

     

     

    4)  )Если в момент времени t=18 сток воды из озера был перекрыт и до конца суток воды из озера не вытекала. Найдем объем воды на конец дня.

    Сначала найдем объем воды на момент  t=18

    V(18)=30000-54\cdot 18=29028 м3

     

     Поскольку вода не вытекает, то объем воды в озере будет только прибывать. Значит математическая модель будет иметь вид:

    V(t)=S(t)=10+4t

     

     

     Вода прибывала 24-18=6 часов, значит надо вычислить какой объем воды втек за 6 часов

    V(6)=10+4*6=34 м3

    Значит на конец дня объем воды будет  29028+34=29 063 м3

     

     Ответ:

     

     

     1)   V(t)=30000-54t 

     

     2)

     

     а)  29 676 м3

     б)  29 136 м3 

     

     3)  29 063 м3

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    • Автор:

      kashozko
    • 5 лет назад
    • 0
  • Добавить свой ответ

Войти через Google

или

Забыли пароль?

У меня нет аккаунта, я хочу Зарегистрироваться

How much to ban the user?
1 hour 1 day 100 years