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用数学方法 + 数学软件去做一个物理题~

迁移自本人在 CSDN 上的博客:https://blog.csdn.net/build7601/article/details/39433177

经过测试,发现微信客户端登录 SDK 有一个 BUG。注:目前只在 iOS 上测试过,可以重现。

原题:

跳伞运动员在下落过程中,假定伞所受空气阻力大小跟下落速度的平方成正比,即 F= kv2,比例系数 k=20N·s2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为 72 kg,起跳高度足够高,则:(g 取 10 m/s2)

  1. 跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度多大?
  2. 当速度达到 4 m/s时,下落加速度是多大?

做法:

我拿出我的数学大杀器,直接受力分析 + 牛顿第二定律得出 a=g-k/mvv. 我一看,这转化成数学不就是 f''(t)=10-5/18*f'(t)^2, f(0)=0, f'(0)=0,喜闻乐见的微分方程啊哈哈!

直接丢到各种数学软件,我用了Wolfram|Alpha

瞬间得到答案: f(t) = -6/5 (5 t-3 log(e^(10 t/3)+1)+log(8)) yeah~

看看上面那个网址里面下面的函数图像,表示第一题可以秒杀~

好的,至于第二题,因为速度为 4,则可以写出:f'(t)=4 的方程,输入 d(-6/5 (5 t-3 log(e^(10 t/3)+1)+log(8)))/dt=4 解出 t = (3 log(5))/10 带入 f''(t),输入 diff(diff(-6/5 (5 t-3 log(e^(10 t/3)+1)+log(8)),t),t),t=(3 log(5))/10, 得 a=5.5556.

大功造成~

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