Изменение температуры T (в градусах Цельсия) воды в баке описано с помощью формул:
T=⎩⎨⎧4t+20,100,−31t+110,если 0≤t<20если 20≤t≤30если 30<t≤90 Найдите значение T при t=10;20;30;45;60;90. Какой физический смысл имеет рассматриваемый процесс, когда 0≤t<20; когда 20≤t≤30; когда 30<t≤90?
Краткое решение
t=10⇒T=4⋅10+20=60 t=20⇒T=100 t=30⇒T=100 t=45⇒T=−31⋅45+110=−15+110=95 t=60⇒T=−31⋅60+110=−20+110=90 t=90⇒T=−31⋅90+110=−30+110=80 0≤t<20 — нагревание 20≤t≤30 — кипение 30<t≤90 — остывание Подробное решение
📚 Теория: Нахождение значений кусочной функции
Для вычисления значения функции, заданной несколькими формулами:
- Определите, какому промежутку принадлежит значение аргумента t.
- Подставьте значение t в соответствующее уравнение.
Вычислим значения температуры для каждого указанного момента времени:
- Для t=10 используем первую формулу (так как 0≤10<20):
T=4⋅10+20=40+20=60 - Для t=20 и t=30 используем вторую формулу (так как 20≤t≤30):
- Для t=45, 60 и 90 используем третью формулу (так как 30<t≤90):
t=45⇒T=−31⋅45+110=−15+110=95 t=60⇒T=−31⋅60+110=−20+110=90 t=90⇒T=−31⋅90+110=−30+110=80
Физический смысл:
- На первом этапе (0≤t<20) происходит нагревание воды до температуры кипения.
- На втором этапе (20≤t≤30) температура постоянна и равна 100∘C, что соответствует процессу кипения.
- На третьем этапе (30<t≤90) происходит постепенное остывание воды.