2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 10:01 
Аватара пользователя


07/06/11
7
Доброго всем времени суток. Конструируя безотносительную систему позиционирования на основе акселерометров
столкнулся с проблемой точности. т.е. система работает но дает большую накапливающуюся погрешность. В данный момент для
решения данной проблемы я сформулировал задачу по кинематики... и выяснилось что у меня данная
задача вызывает затруднения. Буду очень признателен в помощи при ее решения.

Задача:
Прямолинейное движение с неравномерным ускорением.
Материальная точка начинает свое движение из состояния покоя. через промежуток времени t становится
известно что ускорение a1, еще через промежуток времени t становится известно что ускорение a2.
т.е. мы знаем мгновенное значение ускорение только в точках по истечении промежутков времени (выборка с акселерометра). Считается
что ускорение меняется линейно от точки до точки.
Найти перемещение тело за промежуток времени от 0 до t1 и за промежуток времени от 0 до t2.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 10:23 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12064
Если в начальный момент ускорение нулевое, и после этого изменяется линейно, то $a(t)=\alpha t$; $a(t_1)=\alpha t_1$ (из второго выражения легко найдете $\alpha$). Дальше воспользуйтесь определениями: как связаны ускорение и скорость, скорость и путь - так выйдете на путь, пройденный за первый временной промежуток и скорость в момент времени $t_1$. Для второго участка - то же самое, но $a(t)=\beta t+a(t_1)$ , $a(t_2)=\beta t_2+a(t_1)$

 i  приводите свои попытки и используйте тег math

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 11:13 
Аватара пользователя


07/06/11
7
То есть

$a = a_1 t$

$U = a t$

$S = U t$

получается если ускорение через $t$ стало $5  m/s^2$ то точка прошла $40 m$?
Если это так... то мне очень стыдно :-( Потому что я за последние 2 дня в такие дебри по матану закопался с этой задачкой :cry:

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 11:25 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12064
нет - вспоминайте производные

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 11:57 
Аватара пользователя


07/06/11
7
Но производные это же в обратную сторону. т.е. первая производная от пути по времени это скорость, вторая ускорение, третья скорость нарастания ускорения. А в обратную сторону как?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 11:59 
Экс-модератор
Аватара пользователя


07/10/07
3368
sokl в сообщении #455125 писал(а):
А в обратную сторону как?
В обратную сторону - интегрировать.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 12:06 
Аватара пользователя


07/06/11
7
Это что получается тройное интегрирование? Чета я совсем перестал представлять себе это :-(

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 13:12 
Аватара пользователя


07/06/11
7
$t$ меняется от 0 до 1 с, $a=5 м/c^2$
$a(t)=a t$
$U=\int\limits_{0}^{t} a(t) dt$
$U(t)=U t^2$
$S=\int\limits_{0}^{t} U(t) dt$
$S=0.833$
т.е. точка прошла путь 0.833 метра
ну и соответственно если мне нужна траектория во времени: $S(t)=S t^3$

Правильно?

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 14:02 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12064
 i 
sokl в сообщении #455162 писал(а):
$a=5 м/c^2$

русский текст включайте в \text{}
$a=5 \text{ м}/\text{с}^2$
Код:
$a=5 \text{м}/\text{с}^2$

Цитата:
$U(t)=U t^2$
...
Правильно?

нет, здесь вы уже ошиблись

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 14:09 


31/10/10
404
sokl в сообщении #455084 писал(а):
Потому что я за последние 2 дня в такие дебри по матану закопался с этой задачкой

В дебри и не надо, откройте простой учебник с элементарными примерами интегрирования и дифференцирования степенных функций.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 14:24 
Аватара пользователя


07/06/11
7
Цитата:
Цитата:
$U(t)=U t^2$
...
Правильно?

нет, здесь вы уже ошиблись

$U(t)=U t^3$ :?:

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 14:36 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12064
sokl в сообщении #455202 писал(а):
$U(t)=U t^3$ :?:

Himfizik в сообщении #455198 писал(а):
откройте простой учебник с элементарными примерами интегрирования и дифференцирования степенных функций.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение07.06.2011, 22:46 
Заслуженный участник


05/02/11
1270
Москва
Интегралы интегралами, но накопление ошибок принципиально неизбежно.
Можно только думать над алгоритмом обработки (типа интегрирования), который
в определённом смысле делает эту ошибку минимальной.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение08.06.2011, 14:14 
Аватара пользователя


07/06/11
7
dovlato в сообщении #455471 писал(а):
Интегралы интегралами... (типа интегрирования)... определённом смысле...

Масло-масляное. Что значит в определённом смысле? нету там никаких накоплений ошибок... точнее оно на столько ничтожное что не берется в расчет.

photon, извините а если считать численными методами? т.е. график то у меня прямолинейный. площадь под ним найти можно полу произведением промежутка времени и ускорения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Задача на прямолинейное движение с неравномерным ускорением
Сообщение08.06.2011, 14:24 
Экс-модератор
Аватара пользователя


23/12/05
12064
sokl в сообщении #455648 писал(а):
photon, извините а если считать численными методами? т.е. график то у меня прямолинейный. площадь под ним найти можно полу произведением промежутка времени и ускорения.



Численными методами оно-то, конечно, можно, но зачем, когда задача аналитически решается в две строчки?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group