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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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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
3 y6 `8 ^, r4 ?- J; O% Y+ O4 \: K
- z, c/ k4 }7 f" 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% k" b9 Y* ?* [" F1 v4 ?# s' N
a1,a2为任意二点,a1<a2.

/ @7 Q4 R. P9 C0 E) ~! Z! e- [
8 S1 ?5 _% S5 j6 s& n. E2 Y6 u# \/ a  z! f4 g# m

2 A# [: x& l6 q6 c& y' `% P+ F1 [

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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
: C* B+ T: }6 K' d$ n! T/ Y
- g; ~" l, ^" l- k3 x2 f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?
+ j& o5 I+ j- L9 X" q1 z* HQ(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。) m- O+ R1 ~3 P7 c2 S, z: s% H6 ?
L = Q(x2)-Q(x1)
* b% H: `( h( P; ~- ?3 I1 s. @( i1 W7 K! W% I' D
L:曲线长度
. E: ?) S; P( P+ i8 a∫:积分符号
: D! g: R; V1 t# @/ Z) T3 u4 m5 psqrt: 平方根
5 ]+ h: A9 b/ a& h. oy':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;
) _, B1 m- L5 r8 Z6 k2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;" b) h4 x, P: K3 r9 M2 z* X/ v
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
. g" M8 R" e6 h4 [  c
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
6 T8 M/ \7 {. ?8 p  N( J1. 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;  p# @. N& Y  T7 L& ?. y$ Q( x2 s/ u
2.再计算点在一个周期内y方向 ...
2 f9 q3 H5 S% K: E  n' F  `

4 H6 v; q4 L' G, {9 i. G6 y8 x! v嗯,算路程的话按楼上的方法可以,8 z& X# {0 V4 w
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。
8 l( V: U( E* W) X0 x1 c5 B- R/ z% t" ^
正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简5 H+ C9 H& p! K
式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。* S" B. r8 Q7 U) Z* K1 g

8 {! m* u4 s$ G* E! @. K作图:% t: t2 O& K. E

$ p; A4 v& w# s8 U7 O1 ]! L4 d* |
" m6 G: S7 ~8 a& B. Q6 c) {. b2 J6 \5 w$ W8 m* {+ a1 Z% R/ s$ b0 x& G
则任意一点走过的Y方向的总长为:
0 c0 a) H+ d& g! x( O$ m$ Z第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身4 C, A" v, W8 {5 ^- H' ]# _: X* r
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y* N8 \' s. H0 m* \- U- {
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y
' g/ f1 F, Q, p/ v: ?第一周期内,第四象限积分:即4R-Y$ {, A4 A3 b/ K& ~7 g
: s* e0 J# B; F' U- [
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)
; G6 C  ?+ B3 j3 S& ?; S第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
1 I/ o6 Z/ V/ [) k  P; @$ G% x第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
, N) y% h4 I- t+ d6 X1 m第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)- R$ X$ f" M% Q! f- R' ]! F

! p; c: O$ S+ X第3周期比第二周期再加4R 8 ], G. L$ F! u+ e1 d
。。。. b. V1 p  y8 u2 G$ v
$ \1 ?2 V* E" A" ~' i1 ^& X
8 Y  D* P- u8 M: P! t6 D8 C

  A; @$ a* P3 |$ G- |5 _- T' o. V: A$ P0 O  u9 [3 s/ p% z0 L' q

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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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