Geschreven door studenten die geslaagd zijn Direct beschikbaar na je betaling Online lezen of als PDF Verkeerd document? Gratis ruilen 4,6 TrustPilot
logo-home
Tentamen (uitwerkingen)

Velocity, displacement and acceleration questions with integration and differentiation

Beoordeling
-
Verkocht
-
Pagina's
35
Cijfer
A+
Geüpload op
13-11-2024
Geschreven in
2024/2025

This document will allow university Math students to practice velocity, displacement and acceleration questions using differentiation and integration. All the questions are similar in style and full worked solutions have been provided. This will allow you to understand how a certain question in this document is answered and then you will be able to answer the next question as each question is similar to the previous one.

Meer zien Lees minder
Instelling
Vak

Voorbeeld van de inhoud

Velocity, displacement and acceleration questions involving
differentiation and integration

1) The particle M starts from rest at the point O on a line. The particle M travels
in a straight line. The acceleration of M is 𝑎 = 9𝑡 − 45 at time 𝑡 𝑠 once it has
left O.

Calculate the distance M travels before it comes to instantaneous rest.

𝑑𝑣
𝑎= 𝑑𝑡
𝑎 = 9𝑡 − 45
𝑑𝑣
𝑑𝑡
= 9𝑡 − 45
𝑣 = ∫9𝑡 − 45 𝑑𝑡
9 2
𝑣= 2
𝑡 − 45𝑡 + 𝐶1
Calculating value of 𝐶1
9 2
Sub 𝑣 = 0 and 𝑡 = 0 in 𝑣 = 2
𝑡 − 45𝑡 + 𝐶1
9 2
0= 2
(0) − 45(0) + 𝐶1
𝐶1 = 0
9 2 9 2
Substitute 𝐶1 = 0 back into 𝑣 = 2
𝑡 − 45𝑡 + 𝐶1 and we get 𝑣 = 2
𝑡 − 45𝑡
𝑑𝑠
𝑣= 𝑑𝑡
(𝑠 is the displacement)
𝑑𝑠 9 2
𝑑𝑡
= 2
𝑡 − 45𝑡
𝑑𝑠
Substitute 𝑑𝑡
= 0 to find maximum and minimum values
9 2
2
𝑡 − 45𝑡 = 0
9
𝑡( 2 𝑡 − 45) = 0
𝑡=0
9
2
𝑡 − 45 = 0
𝑡 = 10
𝑡 = 10 is the time when M comes to rest after having travelled
We will now calculate the displacement when 𝑡 = 10
𝑑𝑠 9 2
𝑑𝑡
= 2
𝑡 − 45𝑡
9 2
𝑠= ∫ 2 𝑡 − 45𝑡 𝑑𝑡
3 3 45 2
𝑠= 2
𝑡 − 2 𝑡 + 𝐶2
Calculating value of 𝐶2

, 3 3 45 2
Sub 𝑠 = 0 and 𝑡 = 0 in 𝑠 = 2
𝑡 − 2
𝑡 + 𝐶2
3 3 45 2
0= 2
(0) − 2
(0) + 𝐶2
𝐶2 = 0
3 3 45 2 3 3 45 2
Substitute 𝐶2 = 0 back into 𝑠 = 2
𝑡 − 2
𝑡 + 𝐶2 and we get 𝑠 = 2
𝑡 − 2
𝑡
3 3 45 2
Substitute 𝑡 = 10 in 𝑠 = 2
𝑡 − 2
𝑡
3 3 45 2
𝑠= 2
(10) − [ 2
(10) ]
𝑠 =− 750 (Displacement can be a negative number)
Distance travelled by M before it comes to instantaneous rest = 750m

FINAL ANSWER

750m

, 2) The particle R starts from rest at the point O on a line. The particle R travels in
a straight line. The acceleration of R is 𝑎 = 7𝑡 − 23 at time 𝑡 𝑠 once it has left
O.

Calculate the distance R travels before it comes to instantaneous rest.

𝑑𝑣
𝑎= 𝑑𝑡
𝑎 = 7𝑡 − 23
𝑑𝑣
𝑑𝑡
= 7𝑡 − 23
𝑣 = ∫7𝑡 − 23 𝑑𝑡
7 2
𝑣= 2
𝑡 − 23𝑡 + 𝐶1
Calculating value of 𝐶1
7 2
Sub 𝑣 = 0 and 𝑡 = 0 in 𝑣 = 2
𝑡 − 23𝑡 + 𝐶1
7 2
0= 2
(0) − 23(0) + 𝐶1
𝐶1 = 0
7 2 7 2
Substitute 𝐶1 = 0 back into 𝑣 = 2
𝑡 − 23𝑡 + 𝐶1 and we get 𝑣 = 2
𝑡 − 23𝑡
𝑑𝑠
𝑣= 𝑑𝑡
(𝑠 is the displacement)
𝑑𝑠 7 2
𝑑𝑡
= 2
𝑡 − 23𝑡
𝑑𝑠
Substitute 𝑑𝑡
= 0 to find maximum and minimum values
7 2
2
𝑡 − 23𝑡 = 0
7
𝑡( 2 𝑡 − 23) = 0
𝑡=0
7
2
𝑡 − 23 = 0
46
𝑡= 7
46
𝑡= 7
is the time when R comes to rest after having travelled
46
We will now calculate the displacement when 𝑡 = 7
𝑑𝑠 7 2
𝑑𝑡
= 2
𝑡 − 23𝑡
7 2
𝑠= ∫ 2 𝑡 − 23𝑡 𝑑𝑡
7 3 23 2
𝑠= 6
𝑡 − 2 𝑡 + 𝐶2
Calculating value of 𝐶2
7 3 23 2
Sub 𝑠 = 0 and 𝑡 = 0 in 𝑠 = 6
𝑡 − 2
𝑡 + 𝐶2

, 7 3 23 2
0= 6
(0) − 2
(0) + 𝐶2
𝐶2 = 0
7 3 23 2 7 3 23 2
Substitute 𝐶2 = 0 back into 𝑠 = 6
𝑡 − 2
𝑡 + 𝐶2 and we get 𝑠 = 6
𝑡 − 2
𝑡
46 7 3 23 2
Substitute 𝑡 = 7
in 𝑠 = 6
𝑡 − 2
𝑡
7 46 3 23 46 2
𝑠= 6
( 7
) − [ 2
( 7
)]
𝑠 =− 165. 537415 (Displacement can be a negative number)
Distance travelled by R before it comes to instantaneous rest = 165.54m (2dp)

FINAL ANSWER

165.54m (2dp)

Geschreven voor

Instelling
Studie
Onbekend
Vak

Documentinformatie

Geüpload op
13 november 2024
Aantal pagina's
35
Geschreven in
2024/2025
Type
Tentamen (uitwerkingen)
Bevat
Vragen en antwoorden

Onderwerpen

$13.27
Krijg toegang tot het volledige document:

Verkeerd document? Gratis ruilen Binnen 14 dagen na aankoop en voor het downloaden kun je een ander document kiezen. Je kunt het bedrag gewoon opnieuw besteden.
Geschreven door studenten die geslaagd zijn
Direct beschikbaar na je betaling
Online lezen of als PDF

Maak kennis met de verkoper
Seller avatar
alikhalid2

Maak kennis met de verkoper

Seller avatar
alikhalid2 All Types of Notes
Volgen Je moet ingelogd zijn om studenten of vakken te kunnen volgen
Verkocht
-
Lid sinds
1 jaar
Aantal volgers
0
Documenten
15
Laatst verkocht
-

0.0

0 beoordelingen

5
0
4
0
3
0
2
0
1
0

Populaire documenten

Recent door jou bekeken

Waarom studenten kiezen voor Stuvia

Gemaakt door medestudenten, geverifieerd door reviews

Kwaliteit die je kunt vertrouwen: geschreven door studenten die slaagden en beoordeeld door anderen die dit document gebruikten.

Niet tevreden? Kies een ander document

Geen zorgen! Je kunt voor hetzelfde geld direct een ander document kiezen dat beter past bij wat je zoekt.

Betaal zoals je wilt, start meteen met leren

Geen abonnement, geen verplichtingen. Betaal zoals je gewend bent via iDeal of creditcard en download je PDF-document meteen.

Student with book image

“Gekocht, gedownload en geslaagd. Zo makkelijk kan het dus zijn.”

Alisha Student

Veelgestelde vragen