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求正弦曲线y=R*sin(a),当从a1点移到a2点在y方向走过的路程

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1#
发表于 2011-5-7 08:27:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 林圆 于 2011-5-7 13:02 编辑
1 n* w% P$ T) A0 j% ^2 K
. A  J& P( z5 Q8 @7 V/ p3 R求正弦曲线y=R*sin(a),当沿着曲线从a1点移到a2点在y方向走过的路程.    注意:是路程不是距离
1 U$ D) o- c3 M. c  n) x6 v9 A! M) }  p
a1,a2为任意二点,a1<a2.
* O  g# v, Q  b4 _" k( [
$ [( Y% E! Z. X, a7 [
7 G9 U9 c) K; X8 k1 [( f
9 p3 y3 W8 \9 P

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2#
发表于 2011-5-7 09:40:04 | 只看该作者
代入公式中算不就行了吗,楼主想问什么?

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沿着曲线在y方向走过的路程,不是垂直距离.代入公式中计算是不行的.  发表于 2011-5-7 12:54
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3#
发表于 2011-5-7 10:07:02 | 只看该作者
这个还真不清楚了  问问一般的数学老师都知道
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4#
 楼主| 发表于 2011-5-7 12:57:17 | 只看该作者
本帖最后由 林圆 于 2011-5-7 12:58 编辑 " t- G0 ?+ Y0 R7 \: A

0 P  a0 u; f0 x+ K4 ?注意:沿着曲线在y方向走过的路程,不是两点间在y方向的垂直距离.
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5#
发表于 2011-5-7 18:52:43 | 只看该作者
你问的是a1到a2的曲线长度吧?
! Q; [8 b! C' Q  Y8 E  VQ(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。* m6 L6 g, H: F2 N( Z& ^
L = Q(x2)-Q(x1)
6 _2 r9 Y- n3 m; o/ d
3 I# O/ {9 w$ f; v! U$ PL:曲线长度
7 c* O7 i2 w$ k. D8 w∫:积分符号
& t. y) w) |% z& L' V" msqrt: 平方根" W6 }( A0 H" e8 C$ Z4 x" {) c
y':y的一阶导数,即 dy/dx

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L =∫ |dy|,(a1,a2)=R* ∫ |cos(a)|*da, |cos(a)|不是单调递增的.积分会出错.  发表于 2011-5-8 09:37
dy=R*cos(a)*da,  发表于 2011-5-8 09:22
L =∫ |dy|,(a1,a2)。  发表于 2011-5-7 20:07
曲线长度投影到Y轴后的长度。  发表于 2011-5-7 19:30
不是曲线长度,是在y方向走过的路程.  发表于 2011-5-7 19:27
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6#
发表于 2011-5-7 21:02:44 | 只看该作者
1. 先计算点在1/4周期在y方向的路程s,此时路程与位移相等,直接用公式即可;
4 f. E, B- e( G$ c: X5 ~4 I2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;
$ u8 k1 n7 N0 K. H3.计算从a1到a2共有几个周期(设为n个),则在y方向的总路程即为 n*4s。

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a1,a2为任意二点  发表于 2011-5-8 09:10
a1到a2之间不是完整的周期怎么办?  发表于 2011-5-8 09:04
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7#
 楼主| 发表于 2011-5-8 09:12:40 | 只看该作者
求在Y轴方向走过的路程与转角a1,a2的关系的通用公式
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8#
发表于 2011-5-8 09:25:17 | 只看该作者
本帖最后由 未完不续 于 2011-5-8 09:25 编辑
! K0 I$ D2 R: n8 Q+ N, D7 e  o
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
. e$ X" K) J3 z' t. T. [: Q1. 先计算点在1/4周期在y方向的路程s,此时路程与位移相等,直接用公式即可;
5 Z3 t: R- e* [5 F2.再计算点在一个周期内y方向 ...

9 \( ~+ U4 E% f; e5 K( U& Y" y# C  I$ e- X+ P2 b% E2 \
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,# m) Z6 z( o  `! T8 |1 m+ v, K* ~
其中:n=(Xa2-Xa1)/2π

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a1到a2之间不是完整的周期怎么办?  发表于 2011-5-8 09:41
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9#
发表于 2011-5-8 09:28:53 | 只看该作者
由于求的是路程不是距离,因此从速度来理解较好。+ ]  G3 k6 r7 k  K. m9 w

+ {: G) {7 ~/ M$ @) G正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
+ a: m% d2 r% D# d$ `* `式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。% ]3 i1 N: @7 U0 q. P% H9 H
  q/ w1 d' {6 g4 J' z
作图:
8 ]' x" ~3 F# c* n( ^* H0 p. {& a' s- y6 k( U

6 I. T' Z2 t; [7 G' R2 c2 G2 j, h/ Q& j2 |
则任意一点走过的Y方向的总长为:* Q/ @2 J6 n2 E+ T& y$ O
第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身
' c& w* O0 E3 n: \" p2 C* J第一周期内,第二象限积分:即2R-Y: [9 c% L, `4 ~: Y- A
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y$ ?# C; K6 M  [7 f5 [
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y% `* K; e- V8 d0 J( p6 Q
0 o; O/ g5 S, w3 \# H3 e+ u
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)  U9 n/ I4 E/ q7 n: [- w1 P3 ^
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
9 H! G" e1 b, [  H6 ?" g第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
$ k0 L+ L# f' I4 ^( H第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)
4 B; f9 o  {4 @* a0 \* \
+ J& i" {5 C9 W, h第3周期比第二周期再加4R
8 r2 {2 r6 d8 X$ a/ R。。。
" T$ j* _+ \, D' q  U
& b8 l; }- z, W& M& i- [
" H. ~, j0 T  v3 [3 v/ b1 V/ V6 ~/ {/ n$ \

% S% q* `6 P" u3 R# F! G' x0 \

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没注意,应是|Y| 谢谢! 则忍一两点之内走过的Y举例为 第二点走过的总长 - 第一点走过的总长  发表于 2011-5-8 11:28
是否有通用的计算公式.就象 弧长=R*(a2-a1)  发表于 2011-5-8 10:14
Y应该是ABS(Y)  发表于 2011-5-8 10:10
Y应该是|Y|  发表于 2011-5-8 09:58
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10#
发表于 2011-5-8 09:51:38 | 只看该作者
不需要是完整周期,任意两点都可以啊,“n=(Xa2-Xa1)/2π"计算出来的n 即是1/4周期路程(R)的倍数。要注意将角度转换成弧度就是了。

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但在Y方向的速度不是匀速的,是余弦曲线  发表于 2011-5-8 10:06
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