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Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值

最新2023-12-15 22:46:00
留言58則留言,4人參與討論
推噓0 ( 0058 )
提供不用微積分的解法 思路:位移持續增加,代表全程位移和速度均夾銳角。 列出內積後,判別式小於零 https://i.imgur.com/8QJXCiT.jpg
Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值
※ 引述《Honor1984 (奈何上天造化弄人?)》之銘言: : ※ 引述《dgju2990 ()》之銘言: : : https://i.imgur.com/ffKY52w.jpeg
Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值
: : 如圖 : : 假設一物體以相同初速斜向拋出,若該物與原點的位移持續增加時, : : 所能得到的最大sinθ值為多少? : : 像上面那張圖就是位移持續增加,下面就是過最高點後開始減少了 : : 原本想法是用軌跡方程式算出X,y平方是距離,然後在微分大於零就是漸增了 : : 但中間數學有很大的代溝 : : 再來嘗試用向量來算 : : https://i.imgur.com/nSZ5p5G.jpeg
Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值
: : 還是不知道怎麼求出sin最大值,求救希望能在普物範疇內解釋 : : 答案是sinθ=2*2^0.5/3 (3分之2根號2) : : ----- : : Sent from MeowPtt on my iPhone : 從你的向量圖或直接從向量內積做起 : s^2 = (1/4)(g^2)t^4 + (v^2)t^2 - (vgsinθ)t^3 : d(s^2)/dt = t[(g^2)t^2 - (3vgsinθ)t + 2v^2] : = t(t - t')(t - t"), t < t' <= t" : 落地時間t* = (2v/g)sinθ, : 直接比較可知t* >= t' : 代表如果t' =/= t",則落地前必發生s從增長到縮減的轉捩點 : 這不是我們要的狀況 : 所以題意要求的狀況必然是發生在(3vgsinθ)^2 - 8(gv)^2 <= 0的條件下 : => sinθ <= (2/3)√2 = (sinθ)_max : 這應該不是普通的普物題吧? -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.242.206.253 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Physics/M.1702479222.A.0AC.html

Re: 回文串

058
> Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值
Physics12/13 22:53

58 則留言

musicbox810, 1F
r‧v>0有不用微積分的證明嗎?
※ 編輯: dealifeth1 (111.242.206.253 臺灣), 12/13/2023 23:45:42
※ 編輯: dealifeth1 (111.242.206.253 臺灣), 12/13/2023 23:46:47

musicbox810, 2F
這個應該不能算證明,只是微積分做出來的結果圖解

musicbox810, 3F
而且r.v>0,你直接把t約掉,然後後面又把t當變數,很

musicbox810, 4F
奇怪,過程有點問題

mhch, 5F
我也是用這麼解,兩向量內積需大於等於零,內積出來的函數

mhch, 6F
f(t)=0的解頂多一個非零的解或無實數解,t不為零,則可約掉

mhch, 7F
一個t變成t的二次函數,接下來就看你要用配方法或判別式去求

musicbox810, 8F
t不為0,不等式約去也會有大於小於變號的問題

mhch, 9F
t為正值,約掉不用變號;約完後為開口朝上的拋物線...

musicbox810, 10F
f(t)=0的解頂多一個非零的解或無實數解,這要怎麼看?

mhch, 11F
無實數解,就代表找不到函數小於0的時間

mhch, 12F
等於零的那一個就是過程中有一個時刻點剛剛好兩向量垂直

musicbox810, 13F
所謂t為正值,是指f(t)=0的解,怎麼知道不會有負解?

mhch, 14F
t為已拋出開始計時經過的時間,物理經過的時間不會有負值

mhch, 15F
你可以試試看用公式解得f(t)=0的t解長怎樣,只有一解會怎樣

mhch, 16F
判斷看看那一解會不會是負的

musicbox810, 17F
f(t)=tg(t),g(t)為二次函數,假設我們只管t為正值的

musicbox810, 18F
區域,要求tg(t)在此區間>0,那就算g(t)判別式>0,照

musicbox810, 19F
樣做得到。

mhch, 20F
要滿足題意式應該t無實數解,也就是判別式要小於零

mhch, 21F
不存在你所說的判別式大於零的情況

mhch, 22F
數學上畫那t的二次函數會有部分區域在t<0的地方

mhch, 23F
但是物理限制就是只能有t>0的區域

musicbox810, 24F
所以既然是t無實數解,是包含整個實數域,就不應該直

mhch, 25F
那二次函數取t>0的區域找符合滿足函數為零的時刻t要嘛一個

mhch, 26F
要嘛就是找不到,也就是整個二次函數都在t軸以上

musicbox810, 27F
接將不等式的t約掉。這題可以剛好約掉,是因為f(t)的

musicbox810, 28F
函數表達式有受到限定,而不是直接約掉t當作通則。

mhch, 29F
對阿,以這題物理限制當然就直接約掉就好,我們是在處理物理

mhch, 30F
問題,不是在處理滿不滿足通則的數學問題,在限制下可以滿足

mhch, 31F
當然就如此做就好

musicbox810, 32F
我再想想好了,謝謝

mhch, 33F
t無實數解,以這題來說就是限制在t>0的區域找不到t可以使得

mhch, 34F
f(t)=0,這已經自動限制只能找正實數域,根本不用考慮負實數

mhch, 35F
我前面有講錯:無實數解,就代表找不到函數"等"於0的時間

dealifeth1, 36F
那個若r漸增,則r‧v>0的數學證明我覺得不用微積分應

dealifeth1, 37F
該是不行的

dealifeth1, 38F
不過解題的話應該能說出個理由就行吧

dealifeth1, 39F
t的部分同m大說的

dealifeth1, 40F
mhch 大

mhch, 41F
如果判別式方法還無法接受,那試試配方法吧

Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值

mhch, 43F
Re: [問題] 斜拋位移持續增加的角度值

musicbox810, 44F
這個作法還有另外一個問題,實際上只要落地前r.v>=0

musicbox810, 45F
就好,所以不是單純直接配方法令常數項>=0就好

mhch, 46F
您自己看看函數極小值時的時間是不是在飛行時間裡?

mhch, 47F
您自己看看函數極小值時的時間是不是在飛行時間裡?其它時

mhch, 48F
間包含飛行的其間符不符合?況且我們也是只要飛行時間內符合

mhch, 49F
合就好,沒必要去扯非飛行的時刻

dealifeth1, 50F
實際上r‧v=0的時間點只會在過最高點後到落地時間前

dealifeth1, 51F
不用考慮落地時間後

dealifeth1, 52F
即便是設定從高處斜拋,低於初拋高度後因為r和v的方向

dealifeth1, 53F
都必在第四象限,所以兩者必夾銳角

mhch, 54F
d大~您說的是對的,我上面是回應mucicbox810

mhch, 55F
我認為他很拘泥在數學上的函數的值域是否都符合,但是物理

mhch, 56F
是只要討論滿足物理情況的範圍就好

dealifeth1, 57F
同感

Bugquan, 58F
物理上很多都是先做了再說,感覺怪怪的再修正。

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