标题: 请教数理达人
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发表于 2011-5-7 23:28 资料 文集 短消息 看全部作者
根据题设条件,空气阻力正比于速度,则根据牛二律空气阻力产生的加速度正比于速度
以向下为正方向,设比例系数为c,时间自变量t,则合加速度为
  a = g - cv
本质就是解一个常微分方程 v' = g - cv
换元也可以解,不过稍显不直观,因此两边求导把g去掉,解出a代入即可得到v
两边求导,常数g的导数为零,而加速度是速度的导数,则
  a' = -cv' = -ca
然后求关于t的函数a,因为 (logy)' = y'/y,换元得
  (loga)' = -c
根据基本的微分知识,
  loga = -ct + B, B是任意常数
因此
  a = exp(-ct+B), B是任意常数
记A=exp(B),则
  a = A * exp(-ct) ,A是任意正常数
代入 a=g-cv 就得到
  v = [ g - A * exp(-ct) ] /c
根据边界条件解出常数A得到唯一解:若记从静止开始下落的时刻为t0,则A由 g - A*exp(-ct0) = 0 解出

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一开始忘了边界条件,就是那个常数A......
才八九年不碰微分方程就犯这样初学者的错误.......

[ 本帖最后由 SkyGrasper 于 2011-5-8 11:35 编辑 ]


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发表于 2011-5-8 11:23 资料 文集 短消息 看全部作者
我只是提供一个可能的解法,如果有初步微积分知识这大概也是最简单最直观的解法
高中物理讲的力学里就有些东西本质上要用微积分,只是巧妙地躲过去了
当然,假如存在不使用常微分方程的解法那自然更好
既然看不懂再加点文字说明,至少把思路描述一下


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