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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 ' _8 Y$ `# C' t: }$ `

# s. |1 k: O7 x1 ~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. ]$ ]4 L* I: O, y4 u! T# w. l
a1,a2为任意二点,a1<a2.

0 r: L& Y5 f, B% z) f  r
; H" Q- J4 D4 M6 n
3 K4 W# A1 r  H) G2 P2 A8 k: v: b% ]' X! ?  _

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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
. H3 ?: T5 Z9 @0 {/ W
4 D5 T  ]" ]; q7 D! r: u, ^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?$ z  f& `7 P1 C
Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。9 R2 z* H( x* G: F1 c2 f8 b4 l: ?
L = Q(x2)-Q(x1)2 A+ b0 R* |2 `4 E
$ O6 b. ~, g; o5 z& p
L:曲线长度
% {) K) x# g' U5 [3 Q+ j4 F∫:积分符号7 s! L4 `( g: g9 I3 ^4 b
sqrt: 平方根1 K6 P0 c2 _' o$ c( g% I
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;
7 G. J+ X6 o' _( I1 K1 ?2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;
: y2 u! K7 M5 ~. W0 `. o% G3.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
9 r& b! g6 _5 c9 C) e
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02
5 l+ z1 h, ^# B- }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;
$ ?& D3 |1 q* U2 q; P3 R' i+ l2.再计算点在一个周期内y方向 ...

5 X. K# c6 C, o2 M2 b! `1 O/ L6 z: j: r; O6 C& f
嗯,算路程的话按楼上的方法可以,
3 ?2 R- H  w( C; X8 E. I1 L
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。
5 d2 U4 U9 l8 N2 |" J* _( j/ g5 `) [9 Q7 |
正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
$ ~- q4 m) k' U) ?! W7 ~7 i式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。& |+ ^2 _  o# x% f6 w

  r1 S/ b( Y+ S# {* a1 U: e5 p作图:
5 U0 ^( d; U( B5 M8 n8 k7 S4 G/ x4 o& ~& H9 ]

% ]6 a5 s) [, K1 c- W" a3 B0 q' `  m7 {3 T% g/ Y
则任意一点走过的Y方向的总长为:
' ]& O; C8 T, j( K9 k5 ~- T: J, e第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身
# x! M1 E1 E  {# M7 R4 u) \2 c第一周期内,第二象限积分:即2R-Y  u5 D# Z3 E# {1 K
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y, H% k5 h; e' S0 l
第一周期内,第四象限积分:即4R-Y
  m9 k# `" v( |, V* r, b( X0 Y& f' L4 e9 a2 A6 d3 q; |+ E0 {
第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)) g  N% ~; z, e1 t* J
第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R)
5 y# `) T% K9 x+ V, ~, R% i1 i第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
+ v8 u/ ~% S2 ~: v( \第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)
4 w6 _, d$ e3 v$ R8 [. [% Q! C, v' Y, \0 G  _& V; e
第3周期比第二周期再加4R
8 l, e2 M0 x% \3 V  _# a8 B: D。。。0 O6 y1 _+ ?: Q$ {1 Z  k
5 l& Z9 n  A$ {, M4 V% v; P  P
6 V. D* J7 x+ n6 i# W6 @2 U

+ v% A) b. F$ X. N6 D7 y# r# q% a+ _7 _

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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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