background image

5.2.1. Tor, prędkość i przyśpieszenie punktu 

 

  Rozpatrzmy ruch punktu materialnego względem przyjętego układu odniesienia 
uważanego za nieruchomy. Aby poznać ruch tego punktu, w każdej chwili musimy 
mieć możliwość wyznaczenia miejsca, w którym się ten punkt znajduje. Do okre-
ślenia położenia dowolnego punktu M (rys. 5.1) w każdej chwili względem nieru-
chomego punktu O wystarczy podanie wektora r o początku w punkcie O i końcu 
w rozważanym punkcie M. 
 

z

L

y

x

 

O

r

M

hodograf wektora
wodzącego

wektor
wodzący

 

 

Rys. 5.1. Opis położenia punktu za pomocą wektora wodzącego 

 

Wektorową funkcję czasu 

 

( )

r r

= t                        (5.1) 

 

nazywamy  wektorem wodzącym. Wektor ten możemy zapisać analitycznie 
w prostokątnym układzie współrzędnych x, y, z za pomocą jego współrzędnych 
w postaci funkcji wektorowej: 

 

( ) ( ) ( ) ( )

r r

i

j

k

=

=

+

+

t

x t

y t

z t

               (5.2) 

 

lub równoważnych trzech równań skalarnych 

 

( )

( )

( )

x x t

y y t

z z t

=

=

=

,

,

.               (5.3) 

 

  Równanie (5.1) lub (5.2) nazywamy wektorowym równaniem ruchu, a trzy 
równania (5.3), równoważne wektorowemu, skalarnymi lub algebraicznymi rów-
naniami ruchu. 

background image

 

91

 

  Gdy punkt M będzie się poruszał, wektor r będzie zmieniał z upływem czasu 
swoją wartość i kierunek, a koniec tego wektora zakreśli krzywą L, którą będziemy 
nazywać torem punktu lub hodografem wektora wodzącego r. Jak już powiedziano 
w p. 2.3.7, hodograf rozpatrywanej funkcji wektorowej to linia zakreślona przez 
końce wektorów, których początki znajdują się w jednym punkcie. 
  W czasie ruchu punktu M wektor wodzący r tego punktu będzie zmieniał swoją 
wartość i kierunek. Załóżmy, że w chwili czasu t

1

 położenie punktu M

1

 wyznacza 

wektor wodzący r

1

 = r(t

1

), a w chwili t

2

 = t

1

 + 

∆t punkt zajmuje położenie M

2

 wy-

znaczone przez wektor wodzący r

 = r(t

2

), jak na rys. 5.2. Widzimy, że po upływie 

czasu 

∆t = t

2

 – t

1

 wektor wodzący uzyskał przyrost 

r = r

2

 – r

1

. Iloraz 

r/∆t jest 

wektorem współliniowym z wektorem 

r, czyli jest skierowany wzdłuż cięciwy 

M

1

M

2

. Jeżeli przyrost czasu 

∆t będzie dążył do zera, to w granicy otrzymamy po-

chodną wektora r względem czasu: 

 

lim

t 0

=

=

r

r

v

t

d

dt

 

nazywaną prędkością punktu. Oznacza to, że  prędkością punktu  nazywamy 
pochodną względem czasu wektora wodzącego tego punktu:

 

 

v

r

=

d

dt

.                       (5.4) 

 

 

 

O

z

y

r

1

 r

2

M

1

 

L

M

2

r

r
t

v

r

=

d

dt

 

 

Rys. 5.2. Prędkość punktu 

 

  Łatwo zauważyć, że jeżeli punkt M

2

 dąży do punktu M

1

, to cięciwa M

1

M

2

 dąży 

do stycznej do toru w punkcie M

1

. Wynika stąd, że prędkość punktu jest styczna do 

toru punktu M, czyli styczna do hodografu wektora wodzącego r

background image

 

92 

  Gdy wektor wodzący zapiszemy w postaci (5.2), to zgodnie z podanymi 
w p. 2.3.7 zasadami różniczkowania  jego pochodna  

 

v

r

i

j

=

=

+

+

d

dt

dx

dt

dy

dt

dz
dt

k

k

.                (5.5) 

 

Po zapisaniu prędkości v w układzie współrzędnych x, y, z 

 

v

i

j

=

+

+

v

v

v

x

y

z

                     (5.6) 

 

i podstawieniu do równania (5.5) oraz po porównaniu wyrazów przy tych samych 
wersorach otrzymamy wzory na współrzędne prędkości: 

 

v

dx

dt

v

dy

dt

v

dz

dt

x

y

z

=

=

,

,

=

 

.       

 

 

(5.7) 

 

Widzimy, że współrzędne prędkości są równe pochodnym względem czasu odpo-
wiednich współrzędnych wektora wodzącego. 
 Wartość prędkości określa wzór: 

v

v

v

v

x

y

z

=

+

+

2

2

2

 .                     (5.8) 

 

  W czasie ruchu punktu M jego prędkość 

v w ogólnym przypadku ruchu zmienia 

zarówno swoją wartość, jak i kierunek. Jeżeli dla dwóch położeń punktu M, odpo-
wiadających chwilom t

1

 i t

2

 = t

1

 + 

∆t, wektory prędkości oznaczymy odpowiednio 

przez 

v

1

 i 

v

2

 i przesuniemy je tak, aby ich początki znalazły się w jednym punkcie 

O

1

 (rys. 5.3), to widzimy, że prędkość w czasie  

∆t =  t

2

 – t

1

 uzyskała przyrost  

v = v

2

 – 

v

1

. Końce tych wektorów leżą na linii, którą nazywamy hodografem 

prędkości

 

v

1

 

O

1

 

v

v
t

v

2

 

a

v

=

d

dt

hodograf prędkości 

 

 

Rys. 5.3. Przyśpieszenie punktu 

 

Wielkością charakteryzującą zmianę prędkości w czasie jest wektor 

v/∆t 

o kierunku przyrostu prędkości 

v. Jeżeli przyrost czasu ∆t będzie dążył do zera, to 

 

 

background image

 

93

 

w granicy otrzymamy pochodną prędkości 

v względem czasu, nazywaną przyśpie-

szeniem 

a punktu M: 

lim

t 0

=

=

v

v

a

t

d

dt

 

  Przyśpieszenie  punktu  jest pochodną prędkości  względem czasu albo drugą 
pochodną wektora wodzącego  względem czasu

 

a

v

=

=

d

dt

d

dt

2

2

r

k

.                   (5.9) 

 

Kierunek przyśpieszenia jest styczny do hodografu prędkości v
 W 

prostokątnym układzie współrzędnych x, y, z przyśpieszenie a możemy za-

pisać w następujący sposób: 

a

i

j

=

+

+

a

a

a

x

y

z

.                 (5.10) 

 

W celu wyznaczenia współrzędnych przyśpieszenia zróżniczkujemy względem 
czasu prędkość wyrażoną wzorem (5.6): 

 

a

v

i

j

=

=

+

+

d

dt

dv

dt

dv

dt

dv

dt

x

y

z

.             (5.11) 

 

Po uwzględnieniu zależności (5.7) współrzędne przyśpieszenia będą opisane zależ-
nościami: 

 

a

dv

dt

d x

dt

a

dv

dt

d y

dt

a

dv

dt

d z
dt

x

x

y

y

z

z

=

=

=

=

=

=

2

2

2

2

2

2

,

,

.         (5.12) 

 

 Z 

powyższych wzorów wynika, że współrzędne przyśpieszenia punktu w nieru-

chomym prostokątnym układzie współrzędnych są pierwszymi pochodnymi wzglę-
dem czasu współrzędnych prędkości lub drugimi pochodnymi względem czasu 
odpowiednich współrzędnych tego punktu. 
 Znając współrzędne przyśpieszenia, jego moduł obliczymy ze wzoru:  

 

a

a

a

a

x

y

=

+

+

2

2

z

2

.                    (5.13) 

 

 
5.2.2. Prędkość i przyśpieszenie punktu w naturalnym układzie współrzędnych 
 
  W poprzednim punkcie wyznaczyliśmy współrzędne prędkości 

v i przyśpiesze-

nia 

a w prostokątnym układzie współrzędnych x, y, z. Na podstawie takiego postę-

background image

 

94 

powania nie można ustalić, jak porusza się punkt względem toru L i jak zmieniają 
się moduły i kierunki wektorów prędkości 

v i przyśpieszenia a w funkcji przebytej 

drogi l. W celu udzielenia odpowiedzi na postawione pytanie przyjmijmy w punk-
cie M lokalny układ współrzędnych prostokątnych o osiach s, n, b o kierunkach 
odpowiednio stycznym s, normalnym n i binormalnym b do krzywej 
w rozważanym punkcie M (rys. 5.4). Kierunki osi s, n, b takiego układu współ-
rzędnych będą określone odpowiednio wersorami 

e

s

e

n

 i 

e

b

. Tak zdefiniowane 

wersory 

e

s

e

n

 i 

e

b

 wyznaczają w każdym punkcie linii (toru) L prawoskrętny układ 

współrzędnych, który nazywamy układem naturalnym
 

z

y

x

 r(l)

M

 

O

s

b

e

s

e

n

e

b

L

n

 

 

Rys. 5.4. Ruch punktu w naturalnym układzie współrzędnych 

 

 Wykażemy, że jeżeli dane jest wektorowe równanie toru w funkcji drogi l mie-
rzonej wzdłuż toru: 

( )

r r

= l ,                      (5.14) 

to wersory te są opisane wzorami: 

 

e

r

e

r

e

e

e

s

s

n

b

d

dl

d

dl

=

=

=

,

,

ρ

2

2

n

×

 

     

 

 

(5.15) 

 

gdzie 

ρ jest promieniem krzywizny w punkcie M. 

  W tym celu przedstawmy fragment linii L w płaszczyźnie  ściśle stycznej sn 
widzianej od strony strzałki osi binormalnej b (rys. 5.5). Na torze (linii) obierzmy 
punkt M i drugi M

′ tak, aby długość ∆l drogi mierzona po łuku MM′ była niewiel-

ka. Jeżeli weźmiemy granicę ilorazu przyrostu wektora wodzącego 

r i przyrostu 

drogi 

∆l 

 

 

background image

 

95

 

lim

,

=

0

r

r

l

d

dl

 

to otrzymamy pochodną wektora wodzącego  r względem drogi l. Moduł tej po-
chodnej jest równy jedności, ponieważ gdy 

∆l będzie dążyć do zera, to długość 

cięciwy MM

′ = ∆r będzie dążyć do długości łuku ∆l: 

 

lim

l 0

=

=

r

r

l

d

dl

1 . 

 

Zatem pochodna wyrażona wzorem: 

e

r

s

=

d

dl

 

 

jest równa wersorowi stycznej e

s

 do toru w punkcie M. 

 

 

r(l+

∆l)

M

N

e

s

 

e

s

e

s

 

r

r(l)

 

n

′ 

e

n

ρ 

L

e

s

 

 

Rys. 5.5. Ruch punktu w płaszczyźnie ściśle stycznej 

 

 Aby 

udowodnić słuszność wzoru na wersor normalnej e

n

 w punkcie M, wykre-

ślamy styczną s oraz jej wersor e

s

 i normalną n, a w punkcie M

′ wersor stycznej   

i normalną n

′. Punkt przecięcia osi n′ i n oznaczymy przez N. Widzimy, że wersor 

e

e

s

s

 podczas przemieszczania się z punktu M do M

′ doznał przyrostu ∆e

s

. Jeżeli zbu-

dujemy wektor będący ilorazem przyrostu 

e

s

 i długości  łuku 

∆l i wyznaczymy 

granicę tej wielkości przy 

∆l dążącym do zera, to otrzymamy drugą pochodną wek-

tora wodzącego r względem drogi l: 

 

lim

l 0

=

=

e

e

s

s

l

d

dl

d

dl

2

2

r

.                  (a) 

 

background image

 

96 

Kierunek tego wektora będzie normalny do krzywej w punkcie M, ponieważ jeżeli 
punkt M

′ będzie się zbliżał do punktu M, to kąt między przyrostem ∆e

s

 i wersorem 

e

s

 będzie dążył do kąta prostego. Można to też wykazać analitycznie. Wiadomo, że 

iloczyn wersora pomnożonego skalarnie przez siebie będzie równy jedności: 

 

e e

s

s

⋅ = 1.  

 

Po zróżniczkowaniu tej zależności względem czasu mamy: 

 

e

e

s

s

d

dt

= 0   lub   e

e

s

s

=

d

dl

dl
dt

0 , 

 

a po podzieleniu przez dl/dt 

e

e

e

r

s

s

s

= ⋅

=

d

dl

d

dl

2

2

0 . 

 

 Z 

powyższego wynika, że druga pochodna wektora wodzącego względem drogi 

jest wektorem prostopadłym do osi stycznej s. 
  Wyznaczymy obecnie moduł drugiej pochodnej wektora wodzącego  r wzglę-
dem drogi l. Z rysunku 5.5 można zauważyć, że dla małych przyrostów 

r trójkąt 

e

s

 

e

s

   i trójkąt N M M

′ są podobne. Możemy zatem  napisać: 

e

s

 

e

r

e

s

s

=

MN

 

Wiadomo także,  że gdy 

∆l będzie dążyć do zera, to długość przyrostu ∆r będzie 

dążyć do długości łuku 

∆l, czyli ⏐∆r⏐ = ∆l. Powyższą równość zapiszemy zatem  

w postaci: 

e

e

s

s

l

MN

=

 

a po obliczeniu granicy tej równości mamy: 

 

lim

l 0

=

=

=

=

=

e

e

r

e

s

s

s

l

d

dl

d

dl

MN

MN

2

2

1

1

ρ

 

ponieważ z geometrii analitycznej wiadomo, że granica: 

 

lim

M

M

′→

′ =

M N

ρ  

 

jest promieniem krzywizny, czyli promieniem koła ściśle stycznego w rozpatrywa-
nym punkcie. 

 

 

background image

 

97

 

 Ostatecznie 

moduł drugiej pochodnej wektora wodzącego  r względem drogi l 

jest równy odwrotności promienia krzywizny, nazywanej krzywizną 
w rozważanym punkcie:  

d

dl

2

2

1

=

ρ

.                     (5.16) 

 

  Wersor osi normalnej e

n

 otrzymamy przez podzielenie wektora (a) o kierunku 

normalnej przez jego moduł (5.16): 

 

e

r

r

r

r

n

d

dl

d

dl

d

dl

d

dl

=

=

=

2

2

2

2

2

2

2

2

1

ρ

ρ

 

  Dla wyprowadzenia wzorów na prędkość v i przyśpieszenie a punktu M przed-
stawimy wektor wodzący r(t) w postaci funkcji złożonej: r(t) = r[l(t)]. 
  Z definicji prędkości i ze wzoru (2.51) na obliczanie pochodnej funkcji złożonej 
mamy: 

v

r

r

=

=

d

dt

d

dl

dl
dt

 

W powyższym wzorze pierwsza pochodna jest wyliczonym wersorem e

s

 osi stycz-

nej s, a druga modułem prędkości równym pochodnej drogi względem czasu: 

 

v

dl
dt

=

.                       (5.17) 

Zatem prędkość przedstawia wzór: 

v

e

= v

s

.                    (5.18) 

 

Otrzymaliśmy zatem potwierdzenie, że prędkość punktu jest styczna do toru. 
 Przyśpieszenie obliczymy, licząc pochodną prędkości względem czasu. Korzy-
stając ze wzoru na pochodną iloczynu, otrzymamy: 

 

2

2

2

dl

d

v

dt

dv

dt

dl

dl

d

v

dt

dv

dt

d

v

dt

dv

r

e

e

e

e

e

a

s

s

s

s

s

+

=

+

=

+

=

 

 Po podstawieniu do tego wzoru zależności na wersor normalnej: 

 

d

dl

2

2

r

e

n

=

ρ

 

 

background image

 

98 

otrzymujemy wzór na przyśpieszenie punktu M w naturalnym układzie współrzęd-
nych: 

a

e

s

=

+

dv

dt

v

2

ρ

e

n

n

                   (5.19) 

lub 

a a

a

s

= +

.                    (5.20) 

 

  Z otrzymanego wzoru wynika, że przyśpieszenie w rozważanym układzie 
współrzędnych s, n, b ma dwie składowe: styczną a

s

 i normalną a

n

  (skierowaną do 

środka krzywizny) i  leży w płaszczyźnie ściśle stycznej sn. Moduły tych składo-
wych są następujące: 

a

dv

dt

a

v

s

n

=

=

,

2

ρ

,                   (5.21) 

 

a wartość przyśpieszenia całkowitego obliczymy ze wzoru: 

 

a

a

a

s

=

+

2

n

2

t

.                     (22) 

 

  Ze wzorów (5.21) widać, że przyśpieszenie styczne a

s

 jest miarą zmiany pręd-

kości i jest równe zeru, gdy moduł prędkości będzie stały, z kolei przyśpieszenie 
normalne a

n

 jest miarą zakrzywienia toru. W ruchu prostoliniowym przyśpieszenie 

normalne jest równe zeru. 
  W ruchu punktu po krzywej płaskiej znane są kierunki składowych przyśpie-
szenia albo ich wyznaczenie nie nastręcza większych trudności, ponieważ wektory 
obu składowych przyśpieszenia będą leżały w płaszczyźnie ruchu. W przypadku 
ruchu   przestrzennego punktu przy obliczaniu omawianych składowych przyśpie-
szenia mogą się pojawić trudności natury matematycznej. 
 
  Przykład 5.1. Punkt porusza się w płaszczyźnie xy zgodnie z równaniami ru-
chu: 

 

x

t

= −

+

4

1

3

2

, y =

 

Wyznaczyć równanie toru, prędkość, przyśpieszenie styczne normalne i całkowite 
oraz promień krzywizny dla czasu t

1

 = 0,5 s. Przyjąć wymiary w metrach, a czas 

w sekundach. 

 

  Rozwiązanie. W celu wyznaczenia równania toru punktu należy z równań ruchu 
wyeliminować parametr t (czas). Po wyznaczeniu z drugiego równania ruchu czasu 
i podstawieniu do pierwszego otrzymujemy: 

 

 

 

background image

 

99

 

(

)

y

x

2

9
4

1

= −

− .  

 

Równanie to przedstawia parabolę. 
 Współrzędne prędkości punktu wyznaczymy ze wzorów (5.7), a jej moduł ze 
wzoru (5.8). 

v

dx

dt

t

dy

dt

x

=

= −

=

= −

8

3

, v

y

( )

s

m

5

25

9

2

1

64

t

v

a

,

9

t

64

v

v

v

2

1

2

2
y

2
x

/

=

=

+

=

+

=

+

=

 

Współrzędne przyśpieszenia i jego wartość wyliczymy ze wzorów (5.12) i (5.13): 

 

a

dv

dt

dv

dt

x

x

y

=

= −

=

=

8

0

, a

y

a

a

a

m s

x

y

=

+

=

+ =

2

2

64 0

8

/

2

 

Przyśpieszenie styczne obliczymy z pierwszego wzoru (5.21): 

 

a

dv

dt

t

t

t

t

s

=

=

+

=

+

2 64

2 64

9

64

64

9

2

2

( )

a t

m s

s

1

2

2

64

1
2

64

1
2

9

32

25

6 4

=


⎝⎜


⎠⎟

+

=

,

/

W celu wyznaczenia przyśpieszenia normalnego przekształcimy wzór (5.22) do 
postaci: 

a

a

a

n

s

=

2

2

 

Po podstawieniu do tego wzoru wyliczonych wyżej wartości liczbowych otrzyma-
my przyśpieszenie normalne w chwili  : 

t

1

 

( )

( )

a t

m s

n

1

2

2

2

8

6 4

4 8

=

=

,

,

/

 

Promień krzywizny obliczymy z drugiego wzoru (5.21): 

 

m

,2

5

8

,

4

5

a

v

ρ

2

n

2

=

=

=

background image

 

100 

  Przykład 5.2. Dane są kinematyczne równania ruchu punktu M w prostokąt-
nym układzie współrzędnych: 

 

x

t

t

t

= − −

2 3

6

3

2

3

2

2

, y = 3

t

 

gdzie x i y są podane w metrach, a czas w sekundach. Wyznaczyć równanie toru, 
promień krzywizny, prędkość, przyśpieszenie styczne, normalne i całkowite. Tor 
oraz składowe prędkości i przyśpieszenia dla chwili początkowej t = 0 przedstawić 
na rysunku. 

 

  Rozwiązanie. Jeżeli drugie równanie ruchu pomnożymy stronami przez 

−  

i dodamy do pierwszego, to otrzymamy równanie toru w postaci: 

2

 

y

x

=

+

1
2

2 . 

 

x

0

y

x

v

0

a

v

0x

v

0y

a

y

a

x

B

A

O

M

y

0

 

 

Rys. 5.6. Prędkość i przyśpieszenie punktu we współrzędnych prostokątnych na płasz- 

czyźnie 

 
Jest to równanie prostej, która  odcina na osi odciętych odcinek OA  = 4 m i na osi 
rzędnych odcinek OB = 2 m (rys. 5.6). Położenie punktu M na prostej (torze) dla 
chwili początkowej t = 0 wyznaczymy z równań ruchu:  x

0

2

= , y = 3

0

. Ponieważ 

promień krzywizny jest równy nieskończoności (

=

ρ

), przyśpieszenie normalne 

jest równe zeru: 

 

a

v

n

=

=

2

0

ρ

 

Współrzędne prostokątne prędkości i przyśpieszeń oraz ich moduły obliczymy tak 
jak w poprzednim przykładzie. 

Prędkość: 

 

 

background image

 

101

 

 

(

)

(

)

v

dx

dt

t

dy

dt

t

x

=

= −

+

=

= −

+

3 1 4

3

2

1 4

, v

y

,           (a) 

(

)

(

)

(

4t

+

1

5

2

3

=

t

4

1

4

1

t

4

1

3

v

v

v

2

2

2
y

2
x

+

+

+

=

+

=

)

.    (b) 

 

Przyśpieszenie: 

 

a

dv

dt

dv

dt

x

x

y

=

= −

=

= −

12

6

, a

y

a

a

a

m s

x

y

=

+

=

+

=

2

2

2

2

12

6

6 5

/

2

 

Przyśpieszenie styczne: 

a

a

dv

dt

m s

s

= =

=

⋅ =

3

2

5 4 6 5

2

/

 

Z otrzymanych wyników widzimy, że punkt M porusza się po prostej ze stałym 

przyśpieszeniem skierowanym tak jak na rysunku. 
 Prędkości w chwili początkowej otrzymamy po podstawieniu do wzorów (a) i 
(b) t =  0. 

 

v

m

x

y

0

0

3

3

2

3

2

5

= −

= −

=

, v

, v

0

s

 
  Przykład 5.3. Trzpień AB (rys. 5.7a) jest dociskany do mimośrodu w kształcie 
tarczy kołowej o promieniu r tak, że cały czas pozostaje z nim w kontakcie. Oś 
obrotu mimośrodu przechodzi przez punkt O oddalony od środka tarczy C o OC = 
e. Mimośród obraca się wokół osi obrotu ze stałą prędkością  kątową 

Wyznaczyć prędkość i przyśpieszenie trzpienia dla czasu t

ω π

=

s

1

1

 = 0,5 s, jeżeli oś 

trzpienia pokrywa się z  osią x tak jak na rysunku. 
 
  Rozwiązanie. Dla obliczenia prędkości i przyśpieszenia trzpienia musimy uło-
żyć jego równanie ruchu, np. równanie punktu A. Na podstawie rys. 5.7b możemy 
napisać: 

 

(

)

x

OA OD DA e

CD

e

r

e

e

r

e

A

=

=

+

=

=

=

+

=

+

cos + r

cos

sin

cos

sin

2

2

ϕ

ϕ

ϕ

ϕ

2

2

2

2

2

ϕ

background image

 

102 

 

B

x

y

O

A

C

r

D

e

ϕ

a) 

b)

 

 

Rys. 5.7. Wyznaczenie ruchu trzpienia AB 

 

Po podstawieniu do tej zależności, zgodnie z treścią zadania, 

t

t

π

=

ω

=

ϕ

 otrzy-

mamy równanie ruchu punktu A: 

 

x

e

r

e

A

=

+

cos t

sin

2

π

2

2

t

π .               (a) 

 

Prędkość punktu A otrzymamy po obliczeniu pochodnej tego równania względem 
czasu: 

 

=

π

π

π

π

π

π

=

=

t

sin

e

r

2

t

cos

t

sin

e

+

t

sin

e

dt

dx

v

2

2

2

2

A

A

 

( )

.

t

sin

e

r

t

2

sin

4

e

t

sin

e

2

2

2

2

π

π

π

π

π

=

            (b) 

 

Po zróżniczkowaniu powyższego wzoru względem czasu i uporządkowaniu wyra-
zów otrzymamy przyśpieszenie: 

 

( )

(

)

( )

(

)

π

π

π

π

+

π

π

π

π

π

=

t

sin

e

r

t

sin

e

r

t

2

sin

4

e

t

sin

e

r

t

2

cos

2

4

e

+

t

cos

e

a

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

A

.     (c) 

 

Po podstawieniu do wzorów (b) i (c) t

1

 = 0,5 s otrzymamy wartość prędkości 

i przyśpieszenia dla tego czasu: 

 

( )

( )

2

2

2

2

1

A

1

A

e

r

2

e

t

a

,

e

t

v

π

=

π

=