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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 8 |, F+ L' o% i0 E% B* S2 l
4 H0 d# t2 k% D4 @+ C) E2 P
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7 \5 w2 L; x" p0 |, n3 y
a1,a2为任意二点,a1<a2.

' G" @* ~1 E6 i0 B! y/ X% k& U$ L4 q: ~

* ?* z3 s# X' p& q) o" z# {* U, Q( |4 `& j

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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 # e# O8 i, ]6 b* |
; u: U5 m. e# k
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?3 ?( N& F8 n7 G$ W" y0 u$ X
Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。5 {- x# l5 s$ b0 @- R, U" f8 J
L = Q(x2)-Q(x1)! V  x- [4 W1 E- s( a, }9 K/ h

3 Y# q3 M5 O( PL:曲线长度6 K# v4 s2 ]1 p( O& ?
∫:积分符号
8 b4 M7 k3 E$ F2 Q, b# w9 z  G6 f; Hsqrt: 平方根
8 S# \2 L5 {+ G7 k! f. gy':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;
" F' [* V4 l1 G  K/ x* d2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;
5 \; ^' [$ M: M: N' I3.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 5 W2 t8 g  x/ S  V% G
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
6 z9 m/ W- t# `' k+ _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;+ @/ ?, V6 I& N7 Z3 o. G; p# R" L
2.再计算点在一个周期内y方向 ...

/ w2 Z+ f$ E# O) [% S5 c# B/ }" D
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,  q) t1 c! U6 [
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。
6 ~' m8 Q3 L2 k3 c
9 I8 ]# d1 z, K6 S( a正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简, V9 `% f( c' K* |
式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。6 f4 s' f7 B# `
* q  j- F- A: J# n9 c* u
作图:
4 k2 f) f8 w. ^4 L; K
' b  f3 }! a/ R% A
4 a+ R" A2 |$ c. u/ S0 q5 i2 F5 O0 h
则任意一点走过的Y方向的总长为:' K' g: |0 a6 Q) W9 D& n0 S: F
第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身
6 n' W7 A+ W( V' _' O! n8 S1 j第一周期内,第二象限积分:即2R-Y
& [; E* u6 ^$ Y7 S第一周期内,第三象限积分:即2R+Y
  G) W  |; D3 y% ]) l* x! }第一周期内,第四象限积分:即4R-Y
: G: a! B8 p! I+ f; A+ u) t# _* v- r) m, M5 j6 k
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)% ]8 ?7 q- L7 X) v, ^
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
( D! i* [1 d+ y3 [9 i) \% i% V5 d第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)! \5 i/ O* c  u2 g/ M+ x
第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R); D' b8 N+ U8 k( y3 H
0 x% |3 i) p+ o3 c+ P$ M& o
第3周期比第二周期再加4R
6 a2 B- ?+ K" m) V% q, R* [。。。
7 T6 w7 K2 |4 t1 t/ N) w; C2 N2 E) ^/ W* h* z
: I3 z& M7 I' t& O- a

( b: C$ t2 H. _) W, r2 @. L
9 y$ M9 I" g4 q% A' e9 W

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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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