A-A+

设有一质量为m的物体 在空中由静止开始下落 如果空气阻力为R=cv(其中c为常数 v为物体运

2022-08-12 13:28:06 问答库 阅读 196 次

问题详情

设有一质量为m的物体,在空中由静止开始下落,如果空气阻力为R=cv(其中c为常数,v为物体运动的速度),试求物体下落的距离s与时间t的函数关系.

参考答案

根据F=ma得mg-Cv=mdv/dt
化简得v'=g-Cv/m (1)
解得v=Amg/C+Be^(-Ct/m),A为任意正常数,B为任意常数.
由于当t=0时,v=0.所以Amg/C+B=0即B=-Amg/C.
所以v=Amg/C-Amg/C*e^(-Ct/m) (2)
v'=Ag*e^(-Ct/m) (3)
将(2)(3)代入(1)得Ag*e^(-Ct/m) =g+(-Ag+Ag*e^(-Ct/m))
所以A=1,故v=mg/C-mg/C*e^(-Ct/m) ,
因而S=∫(0,t)vdt=∫(0,t)[mg/C-mg/C*e^(-Ct/m)]dt
=m^2g/C^2*e^(-Ct/m)+mgt/C-m^2g/C^2
物体下落距离 S 与时间 t 的函数关系即为
S=m^2g/C^2*e^(-Ct/m)+mgt/C-m^2g/C^2

考点:物体,常数