加速度a=kv+b,知道末速度,求位移和時間?
由題意, 。這是一個簡單的一階線性常微分方程,容易解得 。已知 ,代入得 ,即 。故位移為 。
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@Neo Li 提出的問題其實我覺得看個人的解題習慣,有的人對於條件不完全的題目會表示「這題條件都沒給全啊做個球啊」,有的人則會自己補上一些條件給出這種情況下題目的解(我個人更欣賞這種方法,畢竟這大概是我科傳統╮(╯▽╰)╭丁澤軍的計算物理卷子就素來以「條件不一定全也不一定都有用,答案不一定有也不一定只有一個」著稱啊),並且每個人習慣補的條件都是不一樣的。
Neo Li同學補的是初始條件 , ,他認為這是奧賽國家隊隊員和物理phd的common sense,很抱歉我物競沒進國家隊,也不是phd,只是一個垃圾的天文系本科生罷了,所以我大概並沒有share這個common sense,考慮到題目給出了末速度,我就取了末時間 為已知量,並給出了這種情形下的答案。
當然,也怪我沒有說清楚……
見仁見智吧
截至目前為什麼很多人(包括最高票答案@白書旭 )知道解微分方程,卻不知道好好審題?
這道題的已知條件是末速度,但末時間是未知的,實際上末時間是問題待求的量之一。
最終的答案的表達式只可以含有k, b,v_f(末速度)
本題隱含的初始條件是當t=0時,v=0,s=0。(如果你要問「憑什麼這麼認為初始條件?」,因為這是題做多了之後的合理的sense,你去問任何一個奧賽國家隊隊員或者物理phd,都會這麼假設。)
這就可以按照速度加速度的關係式給出之後任意時間的運動狀態。當給出末速度時,就可求得末時間和末位移。
最終的末位移s_f的表達式比較冗長,就沒寫出來了。直接將上面的t_f的表達式代入s_f即可。
」高三畢業一個多月了,不知道題型自己能否記得那麼清楚。。
(忽略掉那些修正帶。。我記混了。。)題主應該這種題做的比較多歸納出來的,這種行為值得肯定!你們老師應該講過,這種阻力為f=kv形式的其實永遠也達不到最大速度。通過這個指數形式的函數表達式,你應該很容易就能理解了。
嗯,就這樣。(∩△∩)
(等等,我似乎忘了求位移。。不過無所謂,這個積分挺簡單的。。不求了。。 )
剛剛一群人說不知道末時刻,我表示很糾結。。這大概就是為什麼我高考物理爆炸的原因吧。 。。(?_?)
剛剛又想了想,其實這個t0是相對的,因為t0這一項只存在於指數的一項。所以理論上我可以求出t0前或t0後到任意一段時間的速度和位移。說實話只是初始時刻選取不同罷了。。(其實就是我看錯題後的自我安慰。。)雖然已經有人答了,我還是來扔一個回答吧
但願沒有錯~看了幾個回答以及我很想知道。。你們高中就學微分方程了嗎。。
我學了大物才知道這種題這麼做。。
教育水平低真的傷不起。。(難受。。)正常回答,我只能說無唯一解,因為缺少邊際條件,很多人不好好閱讀題目,題目里的已知條件是末速度和加速度方程,把末時間當做已知條件的都是0分,以高考水準,亂加邊際條件都是0分,以現在武漢的高三水平,解法如如下:
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