.设一质量为m的物体从高空自由落下,空气阻力正比于速度( 比例常数为k)0 )求速度与时间的关系.

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/06 06:30:14

.设一质量为m的物体从高空自由落下,空气阻力正比于速度( 比例常数为k)0 )求速度与时间的关系.
.设一质量为m的物体从高空自由落下,空气阻力正比于速度( 比例常数为k)0 )求速度与时间的关系.

.设一质量为m的物体从高空自由落下,空气阻力正比于速度( 比例常数为k)0 )求速度与时间的关系.
注意:题目的描述词语有问题!“自由落下”是不考虑空气阻力影响的!f=kv,V增大,f 阻也增大,由牛顿第二定律,F合=mg-f 阻=ma,f增大,重力不变,a减小.物体速度还是不断增大,只是增加的越来越少,也就是做变加速直线运动!所以速度与时间的关系不是线性变化的关系!当f 阻增大到等于物体重力的时候,F合=0,后面将开始做匀速直线运动

这就是解微分方程:
a = dv / dt = g - kv/m
初始条件是t=0时v=0
可以用拉普拉斯变换变成代数方程解,如果不关心过程,可以用Mathematica的DSolve函数解
总之解为:
v(t) = mg/k * [1 - e^(-kt/m)]
可以看出,t=0时v为0,t趋于无穷时v趋于mg/k