加速度的切向分量計算器
逐步求解加速度的切向分量
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求$$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)} = \left\langle t, t^{2}, t^{3}\right\rangle$$$的切向加速度分量。
解答
求$$$\mathbf{\vec{r}\left(t\right)}$$$的導數:$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)} = \left\langle 1, 2 t, 3 t^{2}\right\rangle$$$(步驟詳見導數計算器)。
求$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}$$$的模長:$$$\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\right\rvert} = \sqrt{9 t^{4} + 4 t^{2} + 1}$$$(步驟請參見模長計算器)。
求$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}$$$的導數:$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = \left\langle 0, 2, 6 t\right\rangle$$$(步驟詳見導數計算器)。
求點積:$$$\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)} = 18 t^{3} + 4 t$$$(如需步驟,請參見點積計算器)。
最後,加速度的切向分量為 $$$a_T\left(t\right) = \frac{\mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\cdot \mathbf{\vec{r}^{\prime\prime}\left(t\right)}}{\mathbf{\left\lvert \mathbf{\vec{r}^{\prime}\left(t\right)}\right\rvert}} = \frac{18 t^{3} + 4 t}{\sqrt{9 t^{4} + 4 t^{2} + 1}}$$$。
答案
加速度的切向分量為 $$$a_T\left(t\right) = \frac{18 t^{3} + 4 t}{\sqrt{9 t^{4} + 4 t^{2} + 1}}$$$A。