作者wisdom7676 (冰霜)
看板Physics
标题Re: [题目] 牛顿力学...
时间Sun Apr 27 14:24:44 2008
※ 引述《alwyner (Time is money!!)》之铭言:
: 1.阻力R = kv ,质量m的小钢球从油的表面(y=0)静止释放,k为常数,导出在h深处,此
: 球所到达的速度v。
: Ans: h =?
: 2. /
: m /\/ │
: \/ │
: 夹角 θ / M │
: ↘ / │
: / │
: │ ̄ ̄ │
:  ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄ ̄
: 忽略所有摩擦,求a)M的加速度 b)m相对於M的加速度。
: 以上两题希望大大帮个小忙^^" 谢谢!! 可以跟我说怎麽开始就好~ 力图怎麽画
: 谢谢唷!!
dv dv dy dv
1.ΣF = m -- => mg - kv = m -- -- = mv --
dt dy dt dy
1st order ordinary differential equation
解出来代入initial conditions就可以了
2. 比较复杂一点 我可以偷懒只带一下大略吗 囧?
把m和M受到作用力的力图画出来
方程式列出来 解掉就行
要注意的是m和M之间的constraints不要忘记了
这样好像有说等於没说 囧
简单说就是Newton's 2nd Law对m和M各自列出equation
还有用到Newton's 3rd Law (M和m之间的正向力大小相等方向相反)
然後化简一下很快就出来了...
这两题应该是Classical Dynamics的题目?
Edit:
应观众要求(?)解完第一题
这边要讲微分方程了 囧
1阶微分方程一般可以写成以下形式
dy
-- + P(x)y = R(x)
dx
R(x) = 0的时候可以移项积分求解 ←这种情况叫homogenius ODE
dy
--- = -P(x)dx 等号两边积分就是答案
y
y = exp[-∫P(x)dx]
这个解又叫做common solution或homogenius solution
R(x) ≠ 0的时候怎麽办? 这时候可以利用微分方程的线性特性求解 ←inhomogenius ODE
假设有y1和y2两个函数 则其相加之後的导涵数等於个别导涵数的和
d d d
--(y1 + y2) = --y1 + --y2
dx dx dx
有了如上关系式 假设y3为homogenius ODE的解
y4为inhomogenius ODE的解
d
为了方变 定义 D≡-- + P(x)
则 dx
dy3
D(y3) = 0 <=> --- + P(x)y3 = 0 ←本来是打算偷懒简写
dx 结果最後还是全部打上来了XD
dy4
D(y4) = R(x) <=> --- + P(x)y4 = R(x)
dx
两式相加
D(y3 + y4) = R(x) 因此y3+y4也是inhomogenius solution之一
因此只要随便猜一个y4代进去能够满足D(y4) = R(x)
则y3 + y4就是D(y) = R(x)的通解
此y4又叫particular solution
而y3+y4叫做general solution
以上是微分方程简单介绍(其实我自己也看不懂我在写什麽了XD)
简单来说
先解homogenius solution 解法在上面解释了
然後随便猜一个particular solution
把两个加起来就是答案
最後记得代入initial condition把常数搞定就好(茶)
是说原PO大一解这个题目有点过份阿XD
是哪个系这麽狠?
该不会是我的学弟妹吧T_T
EDIT2:
应观众要求解完-.-
dv
mv-- + kv = mg
dy
mvdv
----- = dy
mg-kv
两边积分
Let u = mg-kv
mvdv du m m mg
----- = --- ----- (u-mg) = --- (1 - ---)du
mg-kv u k^2 k^2 u
拆成两项积分
不过要算出u(h)还满费事的= =a
发现我上面白打 因为其实不用用到上面打的东西Orz
原PO不好意思 还害你被上面的微分方程蹂躏...><
※ 编辑: wisdom7676 来自: 118.169.39.202 (04/27 15:45)
※ 编辑: wisdom7676 来自: 118.169.39.202 (04/27 16:02)