变摩擦力做功问题 (请提供详解),可能要用到微积分!80Kg物体以20M/s速度从冰上滑入水泥路上,冰上的摩擦系数为0,水泥路的摩擦系数和速度相关,摩擦力=-BV,其中B=10Kg/s,V是瞬时速度.求1.物体多
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/28 21:24:18
变摩擦力做功问题 (请提供详解),可能要用到微积分!80Kg物体以20M/s速度从冰上滑入水泥路上,冰上的摩擦系数为0,水泥路的摩擦系数和速度相关,摩擦力=-BV,其中B=10Kg/s,V是瞬时速度.求1.物体多
变摩擦力做功问题 (请提供详解),可能要用到微积分!
80Kg物体以20M/s速度从冰上滑入水泥路上,冰上的摩擦系数为0,水泥路的摩擦系数和速度相关,摩擦力=-BV,其中B=10Kg/s,V是瞬时速度.求1.物体多远停下?2.和滑行距离?
变摩擦力做功问题 (请提供详解),可能要用到微积分!80Kg物体以20M/s速度从冰上滑入水泥路上,冰上的摩擦系数为0,水泥路的摩擦系数和速度相关,摩擦力=-BV,其中B=10Kg/s,V是瞬时速度.求1.物体多
因摩擦力F=-BV=ma
得V=-0.125a 分析知道任意时刻加速度数值上正比于速度.
设V=V0*e^(-ut);求导得
a=-V0u*e^(-ut)=-a0*e^(-ut) 代入初始条件
V=20*e^(-0.125t);
a=-2.5*e^(-0.125t)
对V=20*e^(-0.125t)积分得
s=-160*e^(-0.125t)+c 当t=0时,s=0,得c=160
s=160-160*e^(-0.125t); t趋于无穷时(实际运动时t不可能趋于无穷)
s=160m (停下)
8秒时的速度
V=20*e^(-0.125*8)=7.36m/s
s=160-160*e^(-0.125*8)=101.14m.
题目很有意思,自己也学习了.
(1)先求出总共滑行时间为16S,其物体滑行距离为80m
(2)正在计算中
在大学用微积分解。中学可以用“平均力”的思路解
速度是20m/s的时候,力大小是-200N,速度是 0的时候,力是0,。由于力是线性均匀变化的。因此,平均作用力是-100N
因此,根据动量定理,Ft=△mv,用平均作用力表示F,因此,t=-mv/F平均=20*80/100=16s
根据动能定理,平均作用力的功=F*S=△E=1/2*mv^2,因此s=1/2*80*20*20...
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在大学用微积分解。中学可以用“平均力”的思路解
速度是20m/s的时候,力大小是-200N,速度是 0的时候,力是0,。由于力是线性均匀变化的。因此,平均作用力是-100N
因此,根据动量定理,Ft=△mv,用平均作用力表示F,因此,t=-mv/F平均=20*80/100=16s
根据动能定理,平均作用力的功=F*S=△E=1/2*mv^2,因此s=1/2*80*20*20/100=160m(1)
8秒速度,根据动量定理,设8秒时速度是v,则力为-Bv=-10v,平均作用力为-(200+10V)/2
冲量Ft=-(200+10V)t/2=动量变化量=(mv-mv0)=80*(v-20),
即 -(200+10V)t/2=80*(v-20),t=8
解得v=20/3=6.67m/s (2)
滑行位移,同样用动能定理,F*S=-(200+10V)S/2=△E=1/2*mv^2-1/2*mv02
将上面解得的v代入
得到S=320/3=106.7m
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(1)
动能定理:
W(摩擦力做功)=0-1/2*m*V^2=∫(位移从0到s)fds=∫-BVds
由于牛顿第二定律,ma=-BV
a=d^2s/(dt)^2=s'',V=s',
即原微分方程为:ms''=-Bs',ms''+Bs'=0
Try:V=Voe^(λt)=20e^(λt)
mλ*20*e^(λt)+B20*e^(λt)=0,得λ...
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(1)
动能定理:
W(摩擦力做功)=0-1/2*m*V^2=∫(位移从0到s)fds=∫-BVds
由于牛顿第二定律,ma=-BV
a=d^2s/(dt)^2=s'',V=s',
即原微分方程为:ms''=-Bs',ms''+Bs'=0
Try:V=Voe^(λt)=20e^(λt)
mλ*20*e^(λt)+B20*e^(λt)=0,得λ=-B/m=1/8
所以V=20e^(-1/8*t)
s=-160*e^(-1/8*t)
得s=-8V,V=-1/8*s
带入W=∫-BVds=∫1/8*B*sds=5/4∫sds=5/4*1/2*s^2=1/2mV^2=16000
得s^2=16000*2*4/5,s=160m
(2)把t=8带入 速度—时间,位移—时间的函数就可以了
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