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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 K( q# E0 \7 C, j* Z- y, \$ K" I# `
6 i( K4 ^# p& g+ n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* L+ H/ {& R! q$ T# _9 e9 q- G
a1,a2为任意二点,a1<a2.
; Y8 l) ]6 d# @( c- J* Y2 o

. [  S- \. c4 c2 o8 ?* \" j4 O' K
/ Y, D* E7 u" a. e$ ~
! R9 z6 m; c% Z

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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 " U' _" u; h0 G, R" U
4 i3 S+ y! W2 @+ x. j
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?1 G/ y3 s7 |( g. y0 J
Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。
6 {8 K# h/ s# Z4 N% mL = Q(x2)-Q(x1)4 B3 |; t9 q" h8 r5 S4 ~% f0 ^
5 l1 f( e8 N/ L+ d
L:曲线长度
5 C! H3 E" l/ g% {- }! H" K! r∫:积分符号
! j: g4 N# Y6 I5 f5 Hsqrt: 平方根: ]" y; @" ^" |& [/ A  X
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;: W) X+ I/ e8 h- V  ?, S; d
2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;. Y7 T$ W0 x/ ]
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
- }6 f% X% A0 t8 R+ U9 v; u
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
& z5 m& i% {7 A4 B1. 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;
/ l; l# X" O; `. [; {2.再计算点在一个周期内y方向 ...
9 y# Z7 ?/ ]. f

/ Y% i6 Z. L& m$ a- {/ |( I4 W嗯,算路程的话按楼上的方法可以,1 J* u4 l+ e7 y8 y
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。
# f' |! \, v! x8 w0 [
& v% w3 T: |% R) i  D8 ?- e, X正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
. T: g: N% c- W" s式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。
5 ?0 a, L/ T; ^) ?+ {+ r
3 p7 f& e! [$ m/ S  x: V/ k1 ^作图:4 C9 _2 V# W8 W7 n+ c% Q

0 W- j2 e# y' d
: V; t0 V( ?% h) Q2 h1 K3 U. ~, @
则任意一点走过的Y方向的总长为:
, d. q7 i3 \" h% K/ E第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身- @2 W% C9 u) {" p
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y2 W! ?3 t, \: j, z4 ~' Z
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y) z8 w/ W4 K& ]( v, T
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y  O6 n. P% D% Z& J5 X$ q0 \0 x; l
( V6 Z2 u  H' f
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)' z7 _# o2 I5 F% f5 |
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)# ?: t& K* j" R, X" K& ^6 d# e7 ~
第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
0 H( m  s& q( d; O" T第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)8 r" h( k0 ]# M9 _+ R
( J& V9 |; a" _; }* P% p, z
第3周期比第二周期再加4R 7 N0 R' x' E4 |0 c  ~
。。。6 l. @6 |  d& c! G, C4 a+ v

& f' O* u* {5 q2 P
$ W) n, [' X1 ]
( x* P& R# x* N) p4 o
2 Q& w* X, E) e$ o" c

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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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