¿Cuál es la ecuación de la trayectoria de una partícula que comienza desde el origen con una velocidad [matemática] V [/ matemática] = [matemática] e ^ 3t [/ matemática] i + [matemática] e ^ t [/ matemática] j ?

[matemáticas] \ newcommand {\ v} [1] {\ textbf {# 1}} [/ matemáticas]

La posición [matemática] \ v {r} [/ matemática] se obtiene integrando el componente de velocidad sabiamente,

[matemáticas] \ v {r} (t) = (\ frac {1} {3} e ^ {3t} + C_1) \ v {i} + (e ^ t + C_2) \ v {j} \ tag * {}[/matemáticas]

Debido a que la partícula comienza desde el origen, por lo tanto, en [math] t = 0 [/ math] está en el origen. Por lo tanto,

[matemáticas] \ v {r} (0) = (\ frac {1} {3} e ^ {0} + C_1) \ v {i} + (e ^ t + C_2) \ v {j} = \ overrightarrow {0} [/ matemáticas]

Implicando que

[matemáticas] \ frac {1} {3} + C_1 = 0 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica C_1 = – \ frac {1} {3} \ tag * {} [/ matemáticas]

Y, de manera similar,

[matemáticas] C_2 = -1 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]


Por lo tanto, obtenemos

[matemáticas] \ v {r} (t) = \ frac {1} {3} (e ^ {3t} -1) \ v {i} + (e ^ t-1) \ v {j} \ tag * {}[/matemáticas]

Por lo tanto,

[matemáticas] x = \ frac {1} {3} (e ^ {3t} -1) \ tag * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica 3x + 1 = e ^ {3t} \ tag {1} [/ matemáticas]

Y,

[matemáticas] y = e ^ t-1 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ implica y = (e ^ {3t}) ^ \ frac {1} {3} -1 \ etiqueta * {} [/ matemáticas]

De [matemáticas] (1), [/ matemáticas]

[math] \ boxed {y = \ sqrt [3] {3x + 1}} – 1 \ tag * {} [/ math]