Miten separoin?

Moikka.

Ongelma: m(dv/dt) = mg - kv^2 (v=nopeus, g putoamiskiihtyvyys ja k vakio)

Pitäisi separoida ja integroida (ratkaista v(t)), mutta en nyt saa pyöriteltyä sitä.

Avusta olisin kiitollinen.
9209
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 9

Vanhimmat

Sain separoitua tällaiseen muotoon: dv/( g - (k/m)v^2) = dt

Jos otan alakerrasta g:n yhteiseksi tekijäksi, niin alakertaan jää g( 1 - (k/mg)v^2).

Eli tollanen dx/( 1 - ax^2) pitäisi nyt integroida. Hmmm.. Vai olenko hakoteillä?

Äänestä
  • dv/dt=g-(kv^2/m) ja merkitään: mg/k=b^2 ja k/m=a, joten

    dv/(b^2-v^2)=adt ja koska tämä on fysiikan palsta, niin integraalin voi ottaa tuolta

    http://integrals.wolfram.com/index.jsp?expr=-1/(x^2-b^2)&random=false

    tulee tanh^-1(x/b)/b=at C , sitten muutin tuon tanh^-1 e:n potenssimuotoon ja ratkaisin v:n

    Äänestä


  • Tuo on ihan oikein. Integraali on myös helppo alkeisfunktio; vastaus lienee jotain tyyliin v ~ tanh ((k/mg)^(1/2) t).

    Äänestä

  • joskus tätä väänsin kirjoitti:

    dv/dt=g-(kv^2/m) ja merkitään: mg/k=b^2 ja k/m=a, joten

    dv/(b^2-v^2)=adt ja koska tämä on fysiikan palsta, niin integraalin voi ottaa tuolta

    http://integrals.wolfram.com/index.jsp?expr=-1/(x^2-b^2)&random=false

    tulee tanh^-1(x/b)/b=at C , sitten muutin tuon tanh^-1 e:n potenssimuotoon ja ratkaisin v:n

    tanh^-1(x)=(1/2)*ln((1 x)/(1-x)),

    joten (1/b)*tanh^-1(v/b)=(1/(2b))*ln((1 (v/b))/(1-(v/b)))=

    (1/(2b))*ln((b v)/(b-v)) ja sen piti olla at C

    Tässä kohtaa on yleensä alkuehto v(0)=0=>C=0, jolloin

    (b v)/(b-v)=e^(2abt), josta v(t)=b*(e^(2abt)-1)/(e^(2abt) 1)

    tuohon pitää sitten sijoittaa a ja b

    (Tuo vaikeahko integraali löytyy suoraan painavemmista taulukkokirjoista, joten voi sen netistäkin ottaa yhtä hyvin)

    Äänestä

  • loppuhun kirjoitti:

    tanh^-1(x)=(1/2)*ln((1 x)/(1-x)),

    joten (1/b)*tanh^-1(v/b)=(1/(2b))*ln((1 (v/b))/(1-(v/b)))=

    (1/(2b))*ln((b v)/(b-v)) ja sen piti olla at C

    Tässä kohtaa on yleensä alkuehto v(0)=0=>C=0, jolloin

    (b v)/(b-v)=e^(2abt), josta v(t)=b*(e^(2abt)-1)/(e^(2abt) 1)

    tuohon pitää sitten sijoittaa a ja b

    (Tuo vaikeahko integraali löytyy suoraan painavemmista taulukkokirjoista, joten voi sen netistäkin ottaa yhtä hyvin)

    Käytin integroidessa osamurtokehitelmää, sain jotain pitkää ja sekavaa. Tiedä häntä, menikö oikein..

    Äänestä

  • on taulukkotavaraa.
    Tällainen integrointikaava löytyy taulukoista, sen voi derivoimalla todetakin:

    Int(dx/(1-x^2))=(1/2)*ln((1 x)/(1-x))

    Sinun integraalisi pitää nyt muuttaa sellaiseksi, että tuota voi käyttää, näin:

    dx/(1-ax^2) = dx/(1-(sqrt(a)*x) ^2) = (1/sqrt(a))*d(sqrt(a)*x)/(1-(sqrt(a)*x)^2)

    Nyt yllä olevasta kaavasta saadaan kysymäsi integraali:

    (1/(2sqrt(a))*ln((1 (sqrt(a)*x))/(1-(sqrt(a)*x))) C

    Äänestä

  • ???? kirjoitti:

    on taulukkotavaraa.
    Tällainen integrointikaava löytyy taulukoista, sen voi derivoimalla todetakin:

    Int(dx/(1-x^2))=(1/2)*ln((1 x)/(1-x))

    Sinun integraalisi pitää nyt muuttaa sellaiseksi, että tuota voi käyttää, näin:

    dx/(1-ax^2) = dx/(1-(sqrt(a)*x) ^2) = (1/sqrt(a))*d(sqrt(a)*x)/(1-(sqrt(a)*x)^2)

    Nyt yllä olevasta kaavasta saadaan kysymäsi integraali:

    (1/(2sqrt(a))*ln((1 (sqrt(a)*x))/(1-(sqrt(a)*x))) C

    että tuolla on niitä taulukkoja
    http://www.sosmath.com/tables/integral/integ10/integ10.html

    Äänestä

  • Endorfiinihumala kirjoitti:

    Käytin integroidessa osamurtokehitelmää, sain jotain pitkää ja sekavaa. Tiedä häntä, menikö oikein..

    Osamurroilla se juuri meneekin:

    dx/(1-ax^2)=dx/((1-sqrt(a)x)*(1 sqrt(a)x))

    viivan yläpuoli kerrotaan (1 sqrt(a)x) (1-sqrt(a)x):lla, ja viivan alapuoli samoin kahdella, loppu pitäisi olla helppoa..

    ½*(1/(1-(sqrt(a)*x)) (1/(1 (sqrt(a)*x)))dx, ja integraali:


    1/(2sqrt(a))*(-ln(1-(sqrt(a)x) ln(1 sqrt(a)x)) C, tuo on sama kuin taulukossakin

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


Endorfiinihumala kirjoitti:

Moikka.

Ongelma: m(dv/dt) = mg - kv^2 (v=nopeus, g putoamiskiihtyvyys ja k vakio)

Pitäisi separoida ja integroida (ratkaista v(t)), mutta en nyt saa pyöriteltyä sitä.

Avusta olisin kiitollinen.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu