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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

 火.. [复制链接]
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 % D( U$ {" u# U$ P
8 C) T/ q7 L$ a" A4 o4 [' o$ n
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' W* b  {+ y% m9 _9 W- c
a1,a2为任意二点,a1<a2.

" r; x4 K) X1 k0 ?
+ P  T( b: w. T7 B# B
4 \* a# P) u5 I) R" g% E# x+ W" h. h6 n, W1 b

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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
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
 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
4 r) u' L/ V. q+ M' @5 V' Q5 I, p* a3 l  W  J1 L6 k3 y+ _: P
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.
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?
/ |  A2 k- `. m2 j; X  x! D3 @Q(x) = ∫ sqrt(1+y'^2) dx ,这个是求曲线长度的经典积分式。
# H3 ]  o4 @  G2 rL = Q(x2)-Q(x1)- W8 ]2 i8 f, s# n. j$ r$ @7 H

! N' n* O8 q" A) W) }9 IL:曲线长度; x5 l% v5 p5 w
∫:积分符号% x) e4 [0 j: j' I
sqrt: 平方根
" ^) R( x/ V* K6 L( A/ I( ey':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
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 i( Y% a- C( I( q$ _7 g8 c2 |; o+ p2.再计算点在一个周期内y方向的路程,为4s;+ K" P; X3 |/ E# T: L
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
 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
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
. w9 Q1 {7 ^' z" B7 i) b
wangchw_2010 发表于 2011-5-7 21:02 $ D7 d$ M: o" S+ F9 p& L: b) R
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# e+ U, E! u2.再计算点在一个周期内y方向 ...

" a4 I+ I! o+ j# S- i9 R( |8 x
' J3 Q( y" h5 L嗯,算路程的话按楼上的方法可以,
# a! x6 T- L# s4 z; p
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
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。
; r' Z& E. A5 U
: W. d8 q) m! z* C+ |正弦运动的速度是余弦,走过的距离如果写成最简
# D# j) s1 _4 p+ R式,只能这样: ∫ Abs[Cos[x]] dx    然而这样积不出来。
% D" {7 W3 u+ d4 z! G( j# k
3 I$ X0 m+ s: d, `9 q; t# X* j作图:
6 C+ \  y- k  c
( H3 ]. Y, r0 V
& T" Q5 v0 G+ O; j/ ^' D  u3 c% A6 f! Q2 L: F
则任意一点走过的Y方向的总长为:7 h& v+ S% O9 C  ?0 D
第一周期内,第一象限积分:即当前点Y值本身5 x  R6 P$ T' X! n. g
第一周期内,第二象限积分:即2R-Y" l6 x7 t3 L! O, R) \7 n
第一周期内,第三象限积分:即2R+Y
: f- p) @* i  x3 }/ p第一周期内,第四象限积分:即4R-Y
3 p( U. @2 o/ ^& T6 `
$ N+ V" z6 y0 m3 G5 P第二周期内,第一象限积分:即4R+Y   (比第一周期+4R)
1 Z& D* B( ?5 N7 n' [) f, B第二周期内,第二象限积分:即4R+2R-Y(比第一周期+4R). h- Q# \( D) W1 ~: W! N
第二周期内,第三象限积分:即4R+2R+Y(比第一周期+4R)
' P1 r4 [* D: }3 a第二周期内,第四象限积分:即4R+4R-Y(比第一周期+4R)
; w5 j" I) Y* l+ F3 X; M( W
8 P% q& j- i, T- _0 T8 \% O  d第3周期比第二周期再加4R
( E7 Z( }8 ]" `9 u2 A2 J4 e。。。
: G) R1 v2 {: n& J$ L. i* f1 d
8 B. D/ ^& a" `3 _  \& }
0 V3 g2 S/ w7 H! p9 J# ], M7 u1 s' X7 J4 y6 T( Q& w; |

! ~, t& a4 [! Y8 p5 v1 q! b

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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
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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