풀이자주:(b)문제가 묻는것이 불분명하여 임의로 위치를 구했습니다.
$$ \begin{cases}
x\ut{cm}&=5.00(t\ut{sec})-0.500(t\ut{sec})^3\\
&0\lt x\lt15\ut{cm}
\end{cases} $$
$$\ab{a}$$
$$ \begin{aligned}
v&=\dxt{x}=\dt\(5t-0.5t^3\)\\
&=5-1.5t^2=0
\end{aligned} $$
$$ \begin{aligned}
t&=\sqrt{\frac{5}{1.5}}\ut{sec}\\
&=\sqrt{\frac{10}{3}}\ut{sec}\\
&\approx1.8257418583505538\ut{sec}\\
&\approx1.83\ut{sec}\\
\end{aligned} $$
$$\ab{b}$$
$$ \begin{aligned}
x&=5t-\frac{1}{2}t^3\\
&=5\(\sqrt{\frac{10}{3}}\)-\frac{1}{2}\(\sqrt{\frac{10}{3}}\)^3\\
&=\frac{10}{3}\sqrt{\frac{10}{3}}\ut{cm}\\
&\approx6.0858061945018465\ut{cm}\\
&\approx6.09\ut{cm}\\
\end{aligned} $$
$$\ab{c}$$
$$ \begin{aligned}
a&=\dxt{v}=\dt\(5-1.5t^2\)\\
&=-3t\\
&=-3\(\sqrt{\frac{10}{3}}\)\ut{cm/s^2}\\
&=-\sqrt{30}\ut{cm/s^2}
\end{aligned} $$
$$\ab{d}$$
$$ \begin{aligned}
v&=5-1.5t^2,\\
\end{aligned} $$
$$ \begin{cases}
t\lt\sqrt{\cfrac{10}{3}}~&\rarr~v>0\\
t=\sqrt{\cfrac{10}{3}}~&\rarr~v=0\\
t>\sqrt{\cfrac{10}{3}}~&\rarr~v\lt0\\
\end{cases} $$
$$ \text{Before stop, forward}$$
$$\ab{e}$$
$$ \text{After stop, backward}$$
$$\ab{f}$$
$$ \begin{aligned}
x&=5t-\frac{1}{2}t^3\\
&(t>0,)\\
x_{\text{Max}}&\lt15\\
\therefore x&=0\\
5t-\frac{1}{2}t^3&=0\\
t&=0,\pm\sqrt{10}\\
\therefore t&=\sqrt{10}
\end{aligned} $$
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