1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теоретическая механика
  4. Составить систему дифференциальных уравнений движения м...
Разбор задачи

Составить систему дифференциальных уравнений движения материальной точки на плоскости ху. Привести полученную систему к безразмерному виду, используя в качестве нормализующих параметров линейный размер L, время Т. Записать полученную систему в нормальной

  • Предмет: Теоретическая механика
  • Автор: Кэмп
  • #Динамика материальной точки и системы
  • #Численные методы в механике
Составить систему дифференциальных уравнений движения материальной точки на плоскости ху. Привести полученную систему к безразмерному виду, используя в качестве нормализующих параметров линейный размер L, время Т. Записать полученную систему в нормальной

Условие:

Составить систему дифференциальных уравнений движения материальной точки на плоскости ху.
Привести полученную систему к безразмерному виду, используя в качестве нормализующих параметров линейный размер L, время Т.
Записать полученную систему в нормальной форме Коши и при заданных начальных условиях проинтегрировать ее на компьютере численным методом в интервале изменения времени 0 ≤ t≤60
По результатам интегрирования движения построить траекторию движения точки на плоскости ху, а также график изменения модуля скорости точки v = v(t). Масштабы для координат скорости и времени указать как в размерных, так и безразмерных переменных. Парашютист, покинув самолет, опускается на поверхность Земли. На него действуют сила тяжести и сила сопротивления воздуха, пропорциональная квадрату скорости парашютиста и направленная противоположно вектору скорости.
Кривизной поверхности Земли пренебречь, поле сил тяжести считать однородным. Ось х направить вдоль поверхности Земли, ось у — вертикально вверх. m=80кг g=9.807. Сопротивление воздуха = 0,08. x0=0 y0=5000 Vx0=200. Vy0=0

Решение:

ШАГ 1. ФОРМУЛИРОВКА СИСТЕМЫ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ

Парашютист представляется как материальная точка массы m=80 кг. На него действуют две силы:

  1. сила тяжести, равная по модулю m·g, где g=9.807 м/с², направленная вниз (то есть по оси y вниз, при этом ось y направлена вверх, поэтому вес –m·g);
  2. сила сопротивления воздуха, которая пропорциональна квадрату скорости. При этом коэффициент сопротивления воздуха k=0.08, а сама сила направлена противоположно вектору скорости.

    Обозначим координаты парашютиста как x и y. Пусть скорость имеет компоненты Vx и...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой из следующих шагов является ключевым при приведении системы дифференциальных уравнений движения к безразмерному виду?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет