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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 ; X& e% D3 a1 a) c( t7 D7 `% I
3 d( x/ f. X2 x& V9 y
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: T, q* B1 ]8 ~6 i
a1,a2为任意二点,a1<a2.

( P) h9 H: \7 s  T2 \( p' U: _' D5 r6 g6 }' k6 L5 v

" J7 |  P% h2 e- S$ D7 b) X! h/ j6 P! b1 m7 e

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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
! |, E5 `' t- p' M3 s# ^6 q
6 F- |8 S2 m2 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.
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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?
. N  G, T) R3 }* {Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。( ^7 Q: b& x5 i$ R' Y# u( e% \
L = Q(x2)-Q(x1)
4 \. ~% @4 a7 X
: D, `6 i3 z! r* h, O- c1 ~L:曲线长度
( ^2 k8 P2 ?# t: z∫:积分符号
; r$ n: P7 B) ]4 e- n3 p. q) }" asqrt: 平方根
  A3 ^" z; z' 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
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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;
# D* C# W# [5 ~3 H2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;
$ a# K* A( Q9 w" B+ [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 2 `/ U1 C) s$ L6 Q
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02 / C  f8 Q( u: K/ Q
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;
! J# W+ B* ]7 ]1 \) d# E2.再计算点在一个周期内y方向 ...

" F0 Q. v6 Z4 {1 f/ E
* W- C" Q6 G5 v5 k- q嗯,算路程的话按楼上的方法可以,
8 s3 h2 A% g3 G! k% {
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。! U1 f' _) R! P3 X: j6 j" p

7 F2 U5 H1 \. Z/ h3 C% `正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
! f$ v7 g- |6 q1 O+ Z式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。
& D- i& C' H4 R1 C6 d' N
( R- l/ `7 x8 S( V  |0 a3 [作图:
) K" F! }6 r* h1 }7 Z: C8 x' Q/ U* L+ ]! H' a- j5 t6 z( s

5 p4 p0 u  M$ y. Q6 m, m% P; @7 A7 P$ G- o
则任意一点走过的Y方向的总长为:
! J" A  `( K! l! s0 ~6 e第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身; u6 Z4 o& r' L( _
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y
" \3 \1 }6 U+ G, W: U0 A0 r' u第一周期内,第三象限积分:即2R+Y& ?, k% y+ W5 [* H, Q
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y
' M& t1 g7 t$ Q, A8 w, h+ v3 ^1 L/ @8 _1 N
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)
1 ?1 w2 G4 {6 k第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)  J$ b/ M% \* X- O6 n7 Y
第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
. A, T" i8 O: A& r, S0 _  k0 z. O& o4 g第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R). D0 e/ |4 b) Y1 S

- o7 @. y. I1 F4 n6 t& G1 a第3周期比第二周期再加4R 9 p9 R, ]) ~1 |4 j# O2 |
。。。
$ @" d! O/ k" t- o0 a
1 D8 M) Q0 a* v6 M" P* q' l, @! o% N. Y

4 Y' n3 }. ^5 q. i0 D% q1 B5 h3 G. j$ c( A8 ]+ z: W9 X

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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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