質點的軌跡方程為 y sin x ,其速度大小和加速度是如何變化的,可以推導嗎?

時間 2021-05-06 19:43:57

1樓:德拉科-黃

這段軌跡可以由蝸牛慢慢爬完,也可以由烏龜爬完,因此要知道軌跡上的點與時間t的關係。因為y已經有x決定,所以只要知道t與x的關係就能求解了。

我先補充一下假設知道時間位移與時間的關係是x=f(t),則y=sin(f(t))

曲線上的點加速度可以分解為切向加速度與向心加速度。

切向加速度又可以正交分解為x向與y向加速度。由

ax=d(dx/dt)/dt求切向加速度的x向分量(手機輸入,見諒啊)

ay=d(dy/dt)/dt求切向加速度的y向分量

則切向加速度a切可以表達為ax+iay

下面求向心加速度,向心加速度求解與切向速度和曲率有關,設曲線半徑R,切向速度v切,

v切=dx/dt+i dy/dt,這裡加入復函式是表示速度的x向分量與y向分量正交。

向心加速度an=v切的平方/R。

最後是不是發現兩個加速度分量都求出來了?完工!

2樓:Dedicatus545

簡諧運動?

可以通過能量守恆來判斷

就是比如說乙個彈簧推著乙個小物塊在水平面上來回運動(寫的不太嚴謹,意會即可)

這時候,小物塊的動能,彈簧的彈性勢能之和不變,且軌跡方程為fx=sin(x-π)(應該吧)

這時候,速度就等於±v最大乘根號下的1-x方比a方(a為最大振幅)

3樓:wonderwind

題主給的限制條件過少導致不能推導。但是我們試著增加條件以使題目可以做:

1.質點作水平方向的勻速直線運動。

3.從(0,0)點開始記為t=0,設質點向右開始運動解題開始:

設位移函式為向量值函式s(t),其導數,即瞬時速率函式為v(t),其二階導數即加速度為a(t)。

s(t)=(t,sin(t))得v(t)=(1,cos(t)),落實到速率上的話,t時刻速率為

a(t)=(0,-sin(t))因此t時刻加速度的值為sin(t)

以上就是結果。難度不大。

4樓:王淼淼

軌跡方程並未提供位置與時間t的關係,所以無法確定質點的速度與加速度。

有了x與t的關係函式,那麼我們可以得到質點在任意時刻的座標:x = f(t) y = sin(f(t))

質點在x方向上的分速度為 f(t)的一階導數f(t)',加速度為f(t)的二階導數f(t)'',y方向上的情況也是一樣:速度 = sin(f(t))' 加速度 = sin(f(t))''

5樓:神遊八方

大致認同樓上的觀點,因為你沒有給出x(t)或y(t)關係,如果x方向是勻速,y方向就是簡諧振動,速度加速度什麼的都很好算

不過如果只給y(x)關係的話,應該只好得出x方向與y方向速度之間的關係,x方向與y方向加速度的關係還是未知的

為什麼質點做曲線運動時,加速度總是指向軌跡曲線的凹側?

這個需要用自然座標系進行分析,在自然座標系下質點的加速度由切向加速度和法向加速度合成,切向加速度方向沿著質點運動軌跡切線方向,法向加速度沿著曲率半徑的方向。通過微積分可以簡單分析,曲率半徑的方向始終沿著曲線的內凹方向。所以加速度總是沿著質點運動軌跡的內凹方向 加速度是用於改變運動的方向。曲線運動的方...

為什麼物體的速度為零?加速度不一定為0?

郭群 很多己幫你證明為什麼速度為0的物體,加速度並不為0。比如上拋一物體,當物體到達頂點時,速度下降為0,因為所受地球引力作用,其重力加速度g不變,並因此開始加速下落。這一物體在上拋 頂點相對速度為0時 相對地球靜止 和下落過程中都在受重力作用,所以以地球作參考點時,靜止點只是那麼一瞬時的現象。當我...

在廣義相對論中,引力和加速度是等效的,那身處地球兩端的人豈不是越來越遠?

悟性無明 根據廣義相對論 1.質量使時空發生彎曲。地球周圍的時空就是彎曲的 2.自由運動的物體在彎曲時空中沿 測地線 也就是彎曲時空中的 直線 運動,就彷彿是因為受到了 引力 而改變運動狀態一樣。地球兩端的時空彎曲方向相反,因而表現出的引力方向相反。對於地球兩端自由下落的觀察者而言,自己在向地球加速...