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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
; N- ?  P0 k# z6 _, Q" |' S6 |" x" o7 X
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
) [. K+ r0 U. ?! G
a1,a2为任意二点,a1<a2.
  k6 }; v6 Z/ u$ c* m3 E
) G+ B3 j; _5 @) ]
% f7 l/ z' A( B9 \& X5 ^
1 `1 p& F6 v# `( P/ c  c

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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
. S$ O# y! k/ m8 w8 ?* B
% @7 I4 P" T. {- I# x5 s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?
6 S( z8 h0 {& ^Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。
+ W' @( J( `* [& p; IL = Q(x2)-Q(x1)
/ M& c! N* [, m" \: @* [( B1 ^3 [& `' R: I/ U/ [, h2 u3 |
L:曲线长度
  t. w, y+ v0 r( w* b∫:积分符号
3 K; [0 `+ j1 x4 P$ Dsqrt: 平方根- R8 @+ e: @8 T+ e! X$ H; `7 R3 U
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;0 J2 E7 W$ O: }" h3 H. ?% s' H% z
2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;. B( K! m- X) I* w; J
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 2 {4 e8 J' f/ O: R% G% Z7 R9 I+ [
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
8 s, K4 w. L# Z# A# w6 W1. 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;
- v" |( D, a* A2 N6 F# s2.再计算点在一个周期内y方向 ...
8 m3 W, Z, `' S6 m4 Y

/ _- T4 r* n9 e" @; h- ?嗯,算路程的话按楼上的方法可以,
/ |1 x8 F) L$ Q9 o* G( G7 A* }! X
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。2 F+ X/ z) n2 G

' q) A6 i% |5 N! n% g正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
4 r0 {9 D  u$ C( e' F' g! N) R式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。
- L) U# ?6 G" ^4 T  w* y! P& H- |3 \* C) Y6 ^
作图:/ }& k# m% ?8 K3 n1 R& D# H: ?
! o6 s8 c: P3 X3 N. C: T$ V# \

* v! c* F2 ~3 T: e
+ x3 p9 g/ ~. G. P则任意一点走过的Y方向的总长为:, v) g" X! p/ k* H1 \( `' D
第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身
# ~; }' {; m7 {$ P第一周期内,第二象限积分:即2R-Y
- g3 I$ |- j' S1 z0 V第一周期内,第三象限积分:即2R+Y
" o& d- U4 ]! p; Z第一周期内,第四象限积分:即4R-Y
. V) J: Q  q$ E/ f+ r- u0 x2 I1 O
% s; L# e$ b1 |* \0 }+ m: ^第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)
( V8 }/ u8 a% m0 ]% @. g/ K第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
# I  X! D- \' s- R/ i' D第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)0 Y4 k0 L8 U. i$ o2 G! T/ U" t
第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)# }, z  E0 ?+ P. D

+ {/ K. A* _/ D& r+ z9 g, |第3周期比第二周期再加4R # w/ _$ p) l# @, t4 O
。。。
7 i6 b0 C$ D% b: ?0 C8 P/ X4 U, E7 k- o

0 e& r; t/ Z4 `) Z8 c% k- C1 F. g/ p. u  l& i* d! R9 f; w3 v6 z

0 P9 j) b& t5 S. }) Z+ B

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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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