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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

 火.. [复制链接]
发表于 2011-5-7 08:27:26 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 林圆 于 2011-5-7 13:02 编辑
& G' I3 w+ O: }# C; ~( @. t; u" n, Q" L3 d3 y6 z* }
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! n! J: R% p4 w+ {5 o4 b+ O# C/ j' S
a1,a2为任意二点,a1<a2.

7 M7 N7 B$ J' F/ y# B1 f! s0 C; b) L
8 e1 k8 S7 n2 X1 ~- C# x  I
$ f! i5 u' f6 B4 J3 o3 A+ }' `

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发表于 2011-5-7 09:40:04 | 显示全部楼层
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
发表于 2011-5-7 10:07:02 | 显示全部楼层
这个还真不清楚了  问问一般的数学老师都知道
 楼主| 发表于 2011-5-7 12:57:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 林圆 于 2011-5-7 12:58 编辑
# B6 e7 z" A# S% h- l4 x- k) S4 ]  g
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.
发表于 2011-5-7 18:52:43 | 显示全部楼层
你问的是a1到a2的曲线长度吧?: f# n* @* }, @/ f/ g9 z
Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。
7 j! r' W! a0 p% A# C+ vL = Q(x2)-Q(x1)) |/ C2 `4 j0 G; F" c- e* T
5 H& X/ c1 ]7 a# a
L:曲线长度
. Z0 e, {9 X% t$ t∫:积分符号
- G! ?5 i! P& K7 @) l: {sqrt: 平方根8 Q4 H* X) i$ p+ _" a
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
发表于 2011-5-7 21:02:44 | 显示全部楼层
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;
1 ~7 P% _4 @8 B8 Z9 P% {) R1 ?2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;# A8 `9 s, f" G2 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
 楼主| 发表于 2011-5-8 09:12:40 | 显示全部楼层
求在Y轴方向走过的路程与转角a1,a2的关系的通用公式
发表于 2011-5-8 09:25:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 未完不续 于 2011-5-8 09:25 编辑
. K5 E$ |' W. ^
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02 0 `" j6 H. A2 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;
- `& W/ D2 t7 T- y2.再计算点在一个周期内y方向 ...

9 N7 E) J# ^) g* y$ \$ H% l! [# k$ X2 N' b: L
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,
0 Z  D7 @: @+ ], G
其中:n=(Xa2-Xa1)/2π

点评

a1到a2之间不是完整的周期怎么办?  发表于 2011-5-8 09:41
发表于 2011-5-8 09:28:53 | 显示全部楼层
由于求的是路程不是距离,因此从速度来理解较好。; m' c: G% ~/ R0 b; b2 x+ k9 f% f

) X- \6 M1 G2 l6 A正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
2 }* V( A5 U% n" v, r  C# \式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。% ~/ O) i4 j% p- n* L6 V
2 U9 K8 |7 `  v& R6 n
作图:
# n" t- s' H2 T% b
1 Y# ]! X( e0 f
0 d" S7 u# |! A# p. V) n; u2 _. Y% T- t& o; D1 z2 ?/ `$ n9 }0 s
则任意一点走过的Y方向的总长为:
9 \: e* w2 C1 C% Y" A+ F# a第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身
9 R- ~! |3 [" ^$ e2 ?5 {: F. x) ?* B第一周期内,第二象限积分:即2R-Y, o9 D4 C. H( ~* c9 c& t0 \) {
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y$ ?2 M; ?3 O, t9 b) ~  Q
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y7 U* e" K6 u& U' j# N3 r6 b4 X( Q' j  z

. T1 Q7 c5 [) n/ R8 J4 n4 t第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)* z7 ^3 W8 n. Y9 g" ?) E0 Z
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
3 i; T/ ^7 O. `7 x2 D* ]第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
; h2 ~; A4 s$ D* d0 `第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)
, z( H, I  J4 x+ |+ g' ?* s8 q/ l3 @
第3周期比第二周期再加4R
( G' k& D1 U! \* `2 {& z  t。。。- R6 D3 q$ _9 F9 Q8 O

" L, ~' ?0 {; p2 h& D. g( @7 C4 X" m" C: H  O) _
2 a+ P- D3 d4 M: ?" f2 Q3 l7 Z$ n

% C& e. q6 g9 e7 q. m8 b* O( w7 `

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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
发表于 2011-5-8 09:51:38 | 显示全部楼层
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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