乙個物體受與速度成正比的阻力,除此之外不受力。給它乙個初速度,它能停下來麼?

時間 2021-05-06 19:54:13

1樓:奪命書生

設初始時刻的速度為v0,t時刻的速度為v,受力為kv,顯然k<0而v=ds/dt,ds/dt=kv/m=kds/mdts為位移

解微分方程得:v=ds/dt=v0e^(kt/m)顯然這是個e^(-x)型函式,所以v>0,即,它根本停不下來......

乍然一想,我靠,怎麼回事,其實事實並非想當然。當然了理論上當v→0時(人肉眼看不到時),就認為已經達到了靜止。

2樓:

非常好的提問。先說一下結論:該物體在有限時間內停不下來。

不僅如此,如果物體受到的阻力總是光滑變化的,那麼該物體不能在有限時間內靜止。一般情況下這不會帶來麻煩,因為固體之間的摩擦力比較複雜,可以在有限時間內靜止。但是,在液體環境就有點麻煩了。

漂浮在靜態水域中的船舶近似滿足提問中的假設。這一點可以親身體驗,在靠岸的時候,要麼花費很久的時間接近靜止,要麼需要撞一下別的物體,平穩的接觸到碼頭基本上是做不到的。由於碼頭邊緣都會存在緩衝,所有這也不算是太大的麻煩。

然而,當這種事情成為了乙個實實在在的麻煩之時,確實非常令人頭疼的。

太空飛船交會對接就屬於需要面對這種麻煩的情況。由於太空中不存在阻尼,在距離很近時發動機又不方便朝向對方噴射,交會對接比較理想地展現了「要麼碰不到、要麼撞一下」。實際中,各個太空飛行器採取的對接方式都是撞一下。

撞擊會帶來姿態擾動,如果太空飛行器不能糾正姿態,會進一步帶來更多麻煩(見「雙子星座」8號飛船與「阿金納」對接)。

3樓:Zippy Rhys

詳細解一下這個題吧。

設阻力係數為 0" eeimg="1"/>,受力分析:

,令該質點沿 軸運動,初速度指向正方向,初位置為原點,故有

,分離變數: ,積分得 (略去絕對值的理由不說了),兩邊取指數並代入初值得 .

我們能發現,速度隨著時間不斷減小,並且當時間逼近無限時速度逼近0,這意味著當時間超過某個臨界值 時,以我們目前的水平將無法觀察到它運動,也就是觀察到它停止。

如果將 再積分並代入初位置,則有 .從這個式子我們知道,這個質點永遠不會運動到 的位置,而我們觀測得到的結果將會是這個質點停留在乙個略不到距原點 的位置。

理論上,物體永遠不會真的停下且永遠不會到達 ,但觀測上,這個物體將會停在某一位置。

4樓:曲線的光

感興趣的話,可以看一下高數里的無窮小收斂。

想要理解記憶的話:我們先假設物體初速度為10000m/s,你覺得它能在這個條件下減速到9000m/s嗎?

如果可以,那它就在t時間內減速了1000m/s,那我們把尺度縮小1000倍,它在t/1000內減速了1m/s,所以它就能從1m/s減速到0。

如果不行,那它就根本沒有減速。

所以該物體既然能減速,它就一定會停止。

我舉的例子有bug。不過按照這個思路去理解就行了。

5樓:Adamamos

如果把問題改為『』乙個物體給它乙個初速度,然後受乙個無限小的阻力,當時間趨向於正無窮時,它能停下來嗎?『

你覺得答案是什麼呢?

小球由一點向上丟擲,阻力與速度成正比,落回原點後,為什麼阻力的衝量為零?

老哥穩 肯定為零。設第乙個過程平均速度為 1第二個v2。平均阻力f1 kv1。f2 kv2。v1t1 v2t2所以。f1t1 f2t2 方向相反 人醜話不多 設初速度為v。則f t kv t v t v a t t。ma t G f t G k v ta t 化簡有點複雜,我寫不下去了。 範自然 衝...

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