如何求空氣阻力與速度的平方成正比的斜拋運動軌跡方程?

時間 2021-05-05 21:34:37

1樓:天色

簡單。dx/dt=vcosθ

dy/dt=vsinθ

以上為速度分量。

dθ/dt=-gcosθ/v

重力導致夾角改變,也就是重力分量提供向心力。

dv/dt=-gsinθ-kv

重力分量和空氣阻力改變速度大小。

聯立以上4個方程即可求解。

2樓:

如果你認為的解析解支援非初等函式的介入,那麼實際上,方程具有積分形式的引數方程解,即

其中常數 請注意引數 不是時間.

3樓:陳可鑑

我來提供另乙個思路。對這類拋體阻尼問題,有時選用自然座標系更方便(好吧也沒方便到哪去…)。

這裡我就直接抄書了,來自周衍柏《理論力學教程》第三版 P24-25:

DSolve[,v

[\[Theta

]],\

[Theta

]]//

FullSimplify[#

,0<\[

Theta]0

<\[Pi]/2

&&-\[

Pi]/2

<\[Theta

]<\[

Pi]/2

&&\[]

>0]&根據 (1.5.14) 式,還可以用積分形式表達出 ,從而得到以 θ 為引數的引數形式解。不過貌似是積不出來了。倒是路程 可以積出來:

emmmmmmmm……我是化簡不動了_(:з」∠)_

4樓:DreamSnake

取水平初速度方向為 軸正向,豎直向上為 軸正向,動力學控制方程為寫成分量形式為

分量兩式作比可得

令 ,其中 ,代入上式中得到

即由初值條件易見 ,對上式兩端積分

化簡後可得

從而可得降階的隱式方程

另一方面, 兩端對 求導可得 。由控制方程的分量形式可以得到恒等式 ,即 ,代入上式中可得 。

從而有即

兩端積分得

雖然只能表示成積分形式,但最終我們得到了軌跡方程的解析解。

5樓:slwn

你記住,解析解神馬的,不要太執著。因為,特殊函式都是用級數定義的,甚至就是用微分方程定義的。你給它起個希臘名字,就叫『解析解』了?

除了冪函式確實定義簡單外,其它所有函式,也就是獲得了命名,你對它有多熟的問題。

6樓:黃21

如果有錯誤請及時幫忙指正

其實由於阻力是平方,所以還省了不少事。首先建立直角座標系,列出方程:

初始條件為:

然後請出偉大的Mathematica軟體進行求解:

DSolve[

, , t]

然後。。。。求解不出來o(╥﹏╥)o

因此工科生認為該方程無法解析求解

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