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汽车匀功率启动v-t函数可求吗?p、m、f已知,能不能根据常微分方程什么的求出v-t固定函数.或求出到达最大速度位移.
题目内容:
汽车匀功率启动v-t函数可求吗?
p、m、f已知,
能不能根据常微分方程什么的求出v-t固定函数.
或求出到达最大速度位移.优质解答
匀功率,应是指“功率不变”.
已知:功率是P(不变),汽车质量是m,阻力大小是 f (不变)
分析:在整个启动过程中,有
P=F* V ,F是牵引力
且 F-f=ma ,a是加速度
由于 a=dV / dt
所以 (P / V)-f=m* dV / dt
整理得微分方程是 [m V /(P-f V)] dV=dt
即 {(-m / f)+[(mP / f)/ ( P-f V ) ] } dV=dt
两边积分,得 ∫ {(-m / f)+[(mP / f)/ ( P-f V ) ] } dV=∫ dt
(-m / f)* V-(mP / f^2)* ln( P-f V )=t +C ,C是积分常数
由初始条件:t=0时,V=0 得 C=-(mP / f^2)* lnP
所以 (-m / f)* V-(mP / f^2)* ln( P-f V )=t-(mP / f^2)* lnP
整理后,得 (m / f)* V+(mP / f^2)* ln [( P-f V ) / P ]=-t ---V与t 间的固定函数
若想求从开始启动到速度最大(Vm)的过程中的位移S,可这样做:
S=∫ V dt
由于 dt=[m V /(P-f V)] dV (前面的微分方程)
所以 S=∫ [m * V^2 /(P-f V)] dV ,V的积分区间是从0到Vm
积分过程略. - 追问:
- 对不起头一段时间考试了,没顾得。 那一个题如果p,m,f已知,说出某刻的速度是不是就错了?
p、m、f已知,
能不能根据常微分方程什么的求出v-t固定函数.
或求出到达最大速度位移.
优质解答
已知:功率是P(不变),汽车质量是m,阻力大小是 f (不变)
分析:在整个启动过程中,有
P=F* V ,F是牵引力
且 F-f=ma ,a是加速度
由于 a=dV / dt
所以 (P / V)-f=m* dV / dt
整理得微分方程是 [m V /(P-f V)] dV=dt
即 {(-m / f)+[(mP / f)/ ( P-f V ) ] } dV=dt
两边积分,得 ∫ {(-m / f)+[(mP / f)/ ( P-f V ) ] } dV=∫ dt
(-m / f)* V-(mP / f^2)* ln( P-f V )=t +C ,C是积分常数
由初始条件:t=0时,V=0 得 C=-(mP / f^2)* lnP
所以 (-m / f)* V-(mP / f^2)* ln( P-f V )=t-(mP / f^2)* lnP
整理后,得 (m / f)* V+(mP / f^2)* ln [( P-f V ) / P ]=-t ---V与t 间的固定函数
若想求从开始启动到速度最大(Vm)的过程中的位移S,可这样做:
S=∫ V dt
由于 dt=[m V /(P-f V)] dV (前面的微分方程)
所以 S=∫ [m * V^2 /(P-f V)] dV ,V的积分区间是从0到Vm
积分过程略.
- 追问:
- 对不起头一段时间考试了,没顾得。 那一个题如果p,m,f已知,说出某刻的速度是不是就错了?
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