搜搜做题作业网请高手解释 高等数学 常微分方程例题?
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：数学作业 时间：2024/04/28 02:37:29
请高手解释 高等数学 常微分方程例题?
例 飞机在机场跑道着陆时,经常用位于飞机尾部的减速伞为飞机紧急减速.若飞机的质量为m,接触跑道是的速度是v0,减速伞的阻力与飞机的速度成正比（比例系数为k）,从飞机接触跑道时算起,求飞机滑行的速度与位移的关系?
解 根据题设,利用力学牛顿第二定律得
m dv/dt=-kv
由x（t）,v（t）的关系,上式可以写成
m dv/dt=m dv/dx dx/dt=mv dv/dx=-kv
即 dv/dx=-k/m 从而 dv=-k/m dx
两边积分得通解 v=-k/m x+C
由初始条件：t=0时,x=0,v=v0代入通解得C=v0,故得特解
v(t)=v0-k/m x(t)
请问：1、由F=ma,m dv/dt就相当于ma,那么-kv为什么可以代表F呢?-kv如何解释?
2、dv/dt表示加速度a,dv/dx dx/dt是什么意思?二阶导数也不是这样啊,dv/dx又是什么意思呢?速度比上路程吗?
ozibet的回答对我非常有启发作用，但还是有些不明白，-kv代表减速伞的阻力，-k乘以v就是阻力F是根据什么定律得来的？再就是dx这个中间变量，x是代表位移吗？解题时可随意引入中间变量吗？有何要求？ 我没有上过高中和大学，一直在坚持自学，知识不够系统，请高手多指点。
例 飞机在机场跑道着陆时,经常用位于飞机尾部的减速伞为飞机紧急减速.若飞机的质量为m,接触跑道是的速度是v0,减速伞的阻力与飞机的速度成正比（比例系数为k）,从飞机接触跑道时算起,求飞机滑行的速度与位移的关系?
解 根据题设,利用力学牛顿第二定律得
m dv/dt=-kv
由x（t）,v（t）的关系,上式可以写成
m dv/dt=m dv/dx dx/dt=mv dv/dx=-kv
即 dv/dx=-k/m 从而 dv=-k/m dx
两边积分得通解 v=-k/m x+C
由初始条件：t=0时,x=0,v=v0代入通解得C=v0,故得特解
v(t)=v0-k/m x(t)
请问：1、由F=ma,m dv/dt就相当于ma,那么-kv为什么可以代表F呢?-kv如何解释?
2、dv/dt表示加速度a,dv/dx dx/dt是什么意思?二阶导数也不是这样啊,dv/dx又是什么意思呢?速度比上路程吗?
ozibet的回答对我非常有启发作用，但还是有些不明白，-kv代表减速伞的阻力，-k乘以v就是阻力F是根据什么定律得来的？再就是dx这个中间变量，x是代表位移吗？解题时可随意引入中间变量吗？有何要求？ 我没有上过高中和大学，一直在坚持自学，知识不够系统，请高手多指点。
由“减速伞的阻力与飞机的速度成正比（比例系数为k）”这句话可知-kv代表减速伞的阻力
飞机滑行时加速度不是保持不变的,它在某一刻的加速度是由飞机在这一刻的阻力决定的,阻力又是由这一刻的速度决定的,所以有第一式
“m dv/dt=-kv”
“m dv/dt=m dv/dx dx/dt”这个变化是数学上解题的技巧,是借助于求导的链式法则进行变形,相当于引入了一个中间变量x,即v是x的函数,x又是t的函数,则v就是t的函数,求导时就要利用链式法则,此时dv/dx就没有明确的物理意义
飞机滑行时加速度不是保持不变的,它在某一刻的加速度是由飞机在这一刻的阻力决定的,阻力又是由这一刻的速度决定的,所以有第一式
“m dv/dt=-kv”
“m dv/dt=m dv/dx dx/dt”这个变化是数学上解题的技巧,是借助于求导的链式法则进行变形,相当于引入了一个中间变量x,即v是x的函数,x又是t的函数,则v就是t的函数,求导时就要利用链式法则,此时dv/dx就没有明确的物理意义