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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 ! F) A2 n/ l5 m" N( ^3 j/ K1 V" d

1 [0 c* \  M. o' i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* d1 U! ^0 U5 G5 G% ~
a1,a2为任意二点,a1<a2.
2 T7 o. l- g& }" P8 m

. C' @, ?; l# h; [" G2 Q  \  I( }# g1 K; ^/ D6 o- Z

2 V9 v3 n* r, D9 L( H

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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
: k) y, J9 c+ P! }% t, r: `' ~" A' D5 _2 E, Z
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?
5 r( }7 ^8 G2 T5 u: VQ(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。4 ]& A0 I2 _, E7 J  q
L = Q(x2)-Q(x1)5 ^" N. f  T2 j# r5 C

1 N$ w* L. {( @9 bL:曲线长度
) ~; t) d2 V2 |) g6 M' S" j/ I∫:积分符号$ d0 T) t8 H; V9 d5 F
sqrt: 平方根2 a( c8 ?4 `. O
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;: {, A. U: g* e  _3 C- L
2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;- g) L$ g- o; Y5 y/ @
3.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 $ o8 O. Y$ K3 _
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02 . d2 ?+ h/ _% `& A% P, p
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;
2 l& W  D! v$ T' x2.再计算点在一个周期内y方向 ...

  ?  U$ _( @4 u3 h6 F) l+ R- N4 h/ S, W/ \
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,- f4 n7 F  m9 Z. S  e. }# F9 j
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。
( L! _6 D0 p7 X& P3 y$ H% a$ b& V) P8 x2 T5 a) D- J  X
正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简" o2 I5 x7 n2 {6 Q; ]+ l. v9 ?4 n
式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。3 Y. _+ s! S. @3 f, x$ p) s8 K8 ?' j) v
6 Z5 [2 w" B* @4 q1 s) X" y- N
作图:
; l1 |/ p% x$ G6 b4 t  u7 U' p. H9 N2 t/ v! t

  j, j9 u3 G8 z
7 |2 D9 P7 Z6 {" P8 z' j4 g: b则任意一点走过的Y方向的总长为:
4 ]. R' P- J/ g0 S0 p3 N( e第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身7 E7 g0 }' a) d: n
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y
( {" e9 k7 y: Z0 Y5 j: p第一周期内,第三象限积分:即2R+Y8 w% S0 l+ [( {0 ~; T
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y5 C' w1 N) X' u0 E6 h
: J% g% l1 E+ k. V% q2 q5 c8 L% e1 O
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)
3 Y, h9 n+ t6 z( n1 t! ]第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
" x3 Z) k) L( T2 x! z" E第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)( V4 c. b+ x& B6 [3 [* ?
第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R), L) D  P8 N) x- c# J

- [8 h. G8 t4 Q( Z: ?9 S& F; A0 H, d2 H第3周期比第二周期再加4R
! q; `- {) E6 z* [( ?。。。
0 k' r% Q; n5 n2 W+ l
* |7 w/ \( d8 y' w- y" i0 l! Q0 f9 v' w4 |* I4 X+ m, }1 i' z
0 T7 b# {# ]8 M" n  H3 l2 [
- ~+ {; Q+ i4 j" M6 v5 K# y( |

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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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