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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 " R# W& N( L/ ]' R

2 i' j! i; b  |5 o$ ]3 \9 y7 F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
5 |, S! Y! K0 a* y2 x5 y
a1,a2为任意二点,a1<a2.

/ n4 \# B$ c: d3 f* G+ }- @6 _
+ K' |& f* u9 q. k8 X5 a0 k; ^4 s3 w2 {. j' ]5 Y% g: [- q7 S  s: C

0 |) F7 ^1 F! ^9 O( I! n6 H

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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
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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
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 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
+ F+ j  B  R0 U9 ^3 }% Z3 q/ a1 {8 w7 G0 E
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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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?+ Z2 S$ ~: @8 s9 n* q9 W+ P
Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。& g7 q# b! Q$ l  c5 Y
L = Q(x2)-Q(x1)
8 K  \9 X4 t7 z7 f* T
1 o+ r, q/ q, {- M- aL:曲线长度/ c1 b; q5 M3 ~" N. V
∫:积分符号
" d" p' c+ V. m5 isqrt: 平方根" N; b( v. n9 M. z
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
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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;
! E& J5 ~8 s4 i( T% O* S2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;; A7 w; u" m  g5 ^
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
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 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
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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 ' O/ G$ l0 ?$ x
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02 " c/ M# P5 o! u% `' ^# 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;
: H( a* B4 G+ j3 v2 X2.再计算点在一个周期内y方向 ...

: G5 A1 _8 g$ z7 E; c1 w6 h( H+ e! d' A8 K
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,9 b# M7 P+ e* v
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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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。' q4 F; c, K; ~, Z  E  S9 }
+ R7 r6 c; t/ z# _* D' l5 C
正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
' G; n5 r% B3 c& s5 L式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。* ]7 Q2 `+ l- n1 H
5 L5 Y, H; O9 I
作图:
3 m3 V  V6 C1 }# S* `  P
: d) f( e, ?, q2 s# g
; l& n* `2 G0 W# U
" W* M& ]/ B/ _- j# Y0 G9 \  x则任意一点走过的Y方向的总长为:: q# Y: Q* \6 K+ E
第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身! Y' V, c0 o1 C' w6 k
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y! [/ H& }, B; v! E
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y3 `* u9 @: b) \+ \# y% C
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y9 G8 d: j  C. `" c% f: Q

$ Y* X" D. I' W第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R). O% V  t2 U2 U& X$ j  P
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
, X- q# l- m+ a- b% R; Z8 O第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)* `; {+ P) s: D  l0 w( C2 u
第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)
+ ~0 ~+ j. F2 {# p0 A. t  ~7 V5 Z* G* |1 y3 n  V) [) Z4 d  ^
第3周期比第二周期再加4R
7 w& E# m3 K  Z/ u2 n' r7 y* y2 g。。。
) @( N: e% A/ q. j% H" ^7 D8 x6 _4 O. r
; u9 T! S8 e+ L5 J2 m; ~
# [0 p3 u6 T9 B; K

3 y. T' d' k* X2 L' m

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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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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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