關(guān)于拋體運動阻力漸變過程的理論推導(dǎo)及討論
發(fā)布時間:2021-12-11 23:36
中學(xué)生理解理想狀態(tài)的拋體運動公式存在一定困難,利用微分思想推導(dǎo)出有空氣阻力的一般拋體運動公式,再用極限思想導(dǎo)出空氣阻力影響變化過程的運動公式,推導(dǎo)出拋物運動從空氣阻力到真空中的變換過程,通過Matlab編程進(jìn)行數(shù)值驗證,并對拋物運動的數(shù)理過程進(jìn)行深入的分析和討論.
【文章來源】:樂山師范學(xué)院學(xué)報. 2020,35(12)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
斜拋射運動示意圖
消除參數(shù)后得到斜拋射運動軌跡方程為:如圖2中,如斜拋射運動有空氣阻力,且阻力大小跟運動速度有關(guān),F(xiàn)r=-kv (k為比例系數(shù),v為拋射體瞬時速度)。根據(jù)牛頓第二定律F=ma,拋射體受到的力為:
圖3是仿真結(jié)果,其趨勢跟數(shù)理推導(dǎo)吻合很好,在空氣阻力k=0.001時曲線已經(jīng)很接近真空狀態(tài)了,兩條曲線很接近,可以看出仿真結(jié)果論證了前面理論推導(dǎo)。在相同條件[6-10],去空氣阻力為k=0.01,角度為θ={20°,30°,40°,45°,50°,55°},進(jìn)行數(shù)值仿真。其結(jié)果如圖4所示,可看出在拋射角度θ=45°時,距離最遠(yuǎn),驗證前面推導(dǎo)結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用拋體運動的一個結(jié)論巧解物理題[J]. 鄭金. 物理教學(xué). 2019(02)
[2]空氣阻力影響下的拋體運動規(guī)律[J]. 張旭斌. 物理通報. 2013(12)
[3]考慮空氣阻力的拋體最大射程和最佳拋射角研究[J]. 喻莉,楊植宗,何艷,周本元. 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報. 2010(06)
[4]考慮空氣阻力拋體在斜邊上的射程和最佳拋射角[J]. 高志華,何俊. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[5]關(guān)于拋體運動的分析[J]. 陳小波,李強(qiáng). 四川文理學(xué)院學(xué)報. 2009(05)
[6]拋體運動最大射程的概括性分析[J]. 王福新,李紅. 大學(xué)物理. 2007(10)
[7]非理想拋體的最佳拋射角[J]. 廖旭,任學(xué)藻,周自剛. 大學(xué)物理. 2007(08)
[8]拋體運動的計算機(jī)模擬[J]. 龍曉霞. 阜陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(04)
[9]最大射程與最佳拋射角關(guān)系新探——發(fā)散思維在解決拋體運動問題中的運用[J]. 王建偉. 喀什師范學(xué)院學(xué)報. 2002(03)
[10]最佳拋射角和最遠(yuǎn)拋射距離[J]. 宋維才. 物理通報. 2001(06)
本文編號:3535602
【文章來源】:樂山師范學(xué)院學(xué)報. 2020,35(12)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
斜拋射運動示意圖
消除參數(shù)后得到斜拋射運動軌跡方程為:如圖2中,如斜拋射運動有空氣阻力,且阻力大小跟運動速度有關(guān),F(xiàn)r=-kv (k為比例系數(shù),v為拋射體瞬時速度)。根據(jù)牛頓第二定律F=ma,拋射體受到的力為:
圖3是仿真結(jié)果,其趨勢跟數(shù)理推導(dǎo)吻合很好,在空氣阻力k=0.001時曲線已經(jīng)很接近真空狀態(tài)了,兩條曲線很接近,可以看出仿真結(jié)果論證了前面理論推導(dǎo)。在相同條件[6-10],去空氣阻力為k=0.01,角度為θ={20°,30°,40°,45°,50°,55°},進(jìn)行數(shù)值仿真。其結(jié)果如圖4所示,可看出在拋射角度θ=45°時,距離最遠(yuǎn),驗證前面推導(dǎo)結(jié)果。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用拋體運動的一個結(jié)論巧解物理題[J]. 鄭金. 物理教學(xué). 2019(02)
[2]空氣阻力影響下的拋體運動規(guī)律[J]. 張旭斌. 物理通報. 2013(12)
[3]考慮空氣阻力的拋體最大射程和最佳拋射角研究[J]. 喻莉,楊植宗,何艷,周本元. 空軍雷達(dá)學(xué)院學(xué)報. 2010(06)
[4]考慮空氣阻力拋體在斜邊上的射程和最佳拋射角[J]. 高志華,何俊. 西南師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[5]關(guān)于拋體運動的分析[J]. 陳小波,李強(qiáng). 四川文理學(xué)院學(xué)報. 2009(05)
[6]拋體運動最大射程的概括性分析[J]. 王福新,李紅. 大學(xué)物理. 2007(10)
[7]非理想拋體的最佳拋射角[J]. 廖旭,任學(xué)藻,周自剛. 大學(xué)物理. 2007(08)
[8]拋體運動的計算機(jī)模擬[J]. 龍曉霞. 阜陽師范學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版). 2005(04)
[9]最大射程與最佳拋射角關(guān)系新探——發(fā)散思維在解決拋體運動問題中的運用[J]. 王建偉. 喀什師范學(xué)院學(xué)報. 2002(03)
[10]最佳拋射角和最遠(yuǎn)拋射距離[J]. 宋維才. 物理通報. 2001(06)
本文編號:3535602
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