若物體下落所受的空氣阻力與下落的速度成正比,求自由下落的物體位移與時間的關係,建立數學模型

時間 2021-08-11 18:17:31

1樓:匿名使用者

設質量為m,物體下落所受的空氣阻力與下落的速度成正比係數為k,某時刻速度為v,則物體受力為mg-kv,加速度a=(mg-kv)/m,由△v=a△t,得到dv=[(mg-kv)/m]dt,有dt=mdv/(mg-kv),兩邊同時積分得到t=-(m/k)*in[(mg/k)-v],同時取e的對數得到v=(mg/k)-[e^(-kt/m)],再由:ds=vdt,得到ds=dt,

兩邊同時積分,s=(mgt/k)+[me^(-kt/m)/k]

2樓:蠟筆小鑫好野

我還有一種求解方法,力平衡方程:ms″=mg-ks′,其中s″為加速度,s′為速度,分別為s對t的二階導數和一階導數,方程移項後變成s″+k/ms′=g,為熟悉的二階常係數非齊次微分方程,其通解為s=c₁+c₂e^(-kt/m)+mgt/k,其中c₁,c₂為任意常數。代入初始條件t=0,s=0; t=0,s′=0,解得s=m²g/k²[e^(-kt/m)-1]+mgt/k。

其方程解法詳見高等數學微分方程。

3樓:

先做受力分析!寫出微分方程然後解微分方程!高等數學學了的話就很簡單!

一質量為m的物體,在空中自由下落,若空氣阻力與物體下落速度成正比,比例係數為k,求物體下落速度隨

4樓:匿名使用者

一階線性微分方程

f-kv=ma

加速度 a=dv / dt ,所以方程f-kv=ma 可寫為f-kv=m *dv /dt

得 dt=m*dv /(f-kv)=-(m / k)*d(f-kv) /(f-kv)

兩邊積分,得 ln(f-kv)=-(k / m)t +c  (c是積分常量)

由初始條件:t=0時,v=0 得 c=ln(f)f=mg

所求的v與t的關係是 v=(mg / k)*

一物體在空氣中由靜止下落,若物體下落時受到的空氣阻力與它的速度平方成正比,即f=kv²。

5樓:藍天的

w=gh=0.05*10*1000=500j最大速度:收尾速度:g=f

g=kv^2

v=√(g/k)

望採納       謝謝

6樓:s百思不得其解

(1)w=gh=0.05*10*1000=500j(2)最大速度:收尾速度:g=f

g=kv^2

v=√(g/k)

設一質量為m的物體從高空自由落下,空氣阻力正比於速度,求速度與是時間的關係。

7樓:我

注意:bai題目的描述詞語有du問題!「自由落下zhi」是不考dao慮空氣阻力影響的!

專f=kv,v增大,f 阻也增屬大,由牛頓第二定律,f合=mg-f 阻=ma,f增大,重力不變,a減小。物體速度還是不斷增大,只是增加的越來越少,也就是做變加速直線運動!所以速度與時間的關係不是線性變化的關係!

當f 阻增大到等於物體重力的時候,f合=0,後面將開始做勻速直線運動

是否可以解決您的問題?

8樓:目標一命通關

先求出加速度:ma=mg-kv得出a,再根據v=at就可以得出了,如果是自由落體運動的話,就不會有阻力的呀(k是比例係數)

已知雨滴下落時受到的空氣阻力與速度大小成正比,若雨滴從空中由靜止下落,下落過程中所受重力保持不變,

9樓:柯小宇dq5岣

當雨滴剛開始下落時,阻力f較小,遠小於雨滴的重力g,即f<g,故雨滴做加速運動;

由於雨滴下落時空氣對它的阻力隨雨滴下落速度的增大而增大,根據牛頓第二定律知,加速度逐漸減小,故當速度達到某個值時,阻力f會增大到與重力g相等,即f=g,此時雨滴受到平衡力的作用,將保持勻速直線運動;

知物體先做加速度減小的變加速直線運動,最後做勻速直線運動.故bc正確,a、d錯誤.

故選:bc.

假設一物體自由下落時,所受空氣阻力與速度平方成正比,當下落速度為40m/s時,到達勻速.那麼下落速度為1

10樓:紫英祍撐

當物體勻速下落時,重力與空氣阻力平衡,大小相等,即有:mg=kv1

2 ①

當物體的速度為10m/s時,空氣阻力大小為kv22 .由牛頓第二定律得:

mg-kv2

2 =ma ②

將①代入②得:

mg-mg

v21v22

=ma得到:a=g(1-v22

v21)=0.9375g

答:下落速度為10m/s時,下落的加速度應為重力加速度的0.9375 倍.

當物體從高空下落時,所受到的空氣阻力會隨物體的速度增大而增大,因此經過一段距離後,物體將勻速下落

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