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機(jī)車啟動(dòng)之恒定功率啟動(dòng)2

2022-02-13 08:19 作者:匆匆-cc  | 我要投稿

????????我們來(lái)考慮機(jī)車啟動(dòng)恒定功率阻力與速度成正比的情況。

????????不妨設(shè)阻力的形式滿足

f%3Dkv

????????根據(jù)牛頓第二定律,我們有

%5Cfrac%7BP%7D%7Bv%7D-kv%3Dma%3Dm%5Cfrac%7Bdv%7D%7Bdt%7D

????????分離變量,得

dt%3D%5Cfrac%7B-mv%7D%7Bkv%5E2-P%7Ddv

????????兩邊積分

%5Cint%5Et_0dt%3D%5Cint%5Ev_0%5Cfrac%7B-mv%7D%7Bkv%5E2-P%7Ddv

%5Cbegin%7Balign%7D%0At%26%3D%5Cint%5Ev_0%5Cfrac%7B-mv%7D%7Bkv%5E2-P%7Ddv%0A%5C%5C%26%3D-m%5Cint%5Ev_0%5Cfrac%7Bv%7D%7Bkv%5E2-P%7Ddv%0A%5C%5C%26%3D-m%5Cint%5Ev_0%5Cfrac%7B1%7D%7Bkv%5E2-P%7Dd(kv%5E2-P)%5Ccdot%5Cfrac%7B1%7D%7B2k%7D%0A%5C%5C%26%3D-%5Cfrac%7Bm%7D%7B2k%7D%5Cint%5Ev_0%5Cfrac%7B1%7D%7Bkv%5E2-P%7Dd(kv%5E2-P)%0A%5C%5C%26%3D-%5Cfrac%7Bm%7D%7B2k%7D%5Cln(kv%5E2-P)%7C%5Ev_0%0A%5C%5C%26%3D-%5Cfrac%7Bm%7D%7B2k%7D%5Cln%5Cfrac%7BP-kv%5E2%7D%7BP%7D%0A%5Cend%7Balign%7D

????????化簡(jiǎn)得到

v%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7BP%7D%7Bk%7D(1-e%5E%7B-%5Cfrac%7B2kt%7D%7Bm%7D%7D)%7D

????????可以看出,當(dāng)t%5Cto%2B%5Cinfty時(shí),有

v%3D%5Csqrt%7B%5Cfrac%7BP%7D%7Bk%7D%7D

????????這和

P%3Dfv%3Dkv%5E2

????????得出來(lái)的結(jié)果是一樣的。

????????下面改變部分變量研究圖像變化。

????## P變化

????## k變化

????## m變化

????????其實(shí)說(shuō)白了,這一切都取決于這個(gè)微分方程好不好解。

????????????好解的,比如本題的換元積分,上題的湊積分。

????????????不好解的,有些也有積分公式(一般也是分部積分和換元積分得出來(lái)的)。

????????????再難的,只有數(shù)值積分。

機(jī)車啟動(dòng)之恒定功率啟動(dòng)2的評(píng)論 (共 條)

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