В результате интегрирования получаем:
Как видим, с учетом сопротивления воздуха система дифференциальных уравнений получилась на порядок сложнее. В одном уравнении присутствует как производная скорости, так и сама скорость.
А после сокращения массы:
Система дифференциальных уравнений, в таком случае, получится следующей:
Теперь к условиям задачи добавим сопротивление среды пропорциональное скорости
2. Сопротивление среды пропорциональное скорости
Для начальных значений значения констант интегрирования равны нулю, а значит, окончательное решение для координат:
Интегрируя эти уравнения, получаем:
Но пока мы нашли только уравнения для проекций скоростей брошенного тела. Чтобы найти уравнения для координат нужно скорости представить производными координат. Снова получается система дифференциальных уравнений:
а значит, окончательное решение имеет следующий вид:
Для нахождения констант интегрирования подставим в решение начальные условия:
Решается она элементарно через интегрирование:
В нашем случае на тело действует вертикальная сила тяжести, проекции которой на оси координат будут . В результате, после сокращения массы, система дифференциальных уравнений приобретает следующий вид:
Если рассматривать скорости, то получится система дифференциальных уравнений:
Для решения задачи нужно составить систему уравнений для двух осей координат:
Сначала найдем решение простой задачи о движении тела, брошенного с начальной скоростью под некоторым углом к горизонту. Сопротивлением воздуха при этом пока пренебрегаем.
1. Падение в вакууме
Попробуем разобраться, что же он такое натворил :)
, шестнадцатилетний вундеркинд решил задачу о падении тела в среде с квадратичным сопротивлением, которая была сформулирована Ньютоном более 300 лет назад.
Elementy.ru : Дневники : Александр Юрьевич : Запись
Комментариев нет:
Отправить комментарий