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




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Определение времени движения
Сообщение26.04.2012, 22:38 


26/04/12
5
Известна формула, для определения скорости объекта в момент времени $t$:
$\overline{v_t} = \overline{v_0}a^t+\overline{c}\frac{a^t-1}{a-1}$,
где $\overline{v_0}$ - начальная скорость, $a$ - константа, а $\overline{c}$ - вектор направления от начального положения к конечному. Также известны начальное ($\overline{p_0}$) и конечное ($\overline{p_t}$) положения объекта.
Требуется найти $t$, то есть определить сколько времени займет движение из начального в конечное положение.

Не знаю, поможет ли эта информация, но время в задаче дискретно.
В принципе, так как высокая точность не очень важна, задачу можно упростить, предположив начальную скорость совпадающей по направлению с $\overline{c}$, тогда движение получается прямолинейным.
В крайнем случае, можно даже принять начальную скорость равной нулю.

Заранее благодарен за любую оказанную помощь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Определение времени движения
Сообщение05.05.2012, 01:42 
Аватара пользователя


21/11/11
185
Свяжем начало координат с точкой $\vec p_0$. Тогда, вам нужно решить дифференциальное уравнение:
$$\dot{\vec r}=\vec v_0 a^t+\vec r \frac{a^t-1}{a-1}$$
С начальным условием $\vec r(0)=0$. Спроецируем это уравнение на ось x. Для простоты обозначим $v_{0x}=b$, $\ln a = q$.
$$\dot x =be^{qt}+x\frac{e^{qt}-1}{e^q-1}\qquad(1)$$
Это обыкновенное неоднородное дифференциальное уравнение первого порядка. Решаем однородное, разделяя переменные.
$$\frac{d}{dt}\ln x=\frac{e^{qt}-1}{e^q-1}$$
$$\ln (x/C)=\int_0^t\frac{e^{qt'}-1}{e^q-1}dt'=\frac1q\frac{e^{qt}-1-qt}{e^q-1}$$
$$x(t)=C(t)\cdot\exp\left[\frac1q\frac{e^{qt}-1-qt}{e^q-1}\right]$$
Далее поставляете это решение в $(1)$, применяете начальное условие $C(0)=0$, находите $C(t)$. Интеграл аналитически не возьмётся, но численно - без вопросов. Проекции на остальные оси расписываются аналогично.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

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