【力学】速度に比例する空気抵抗が働く場合の落下運動

空気 抵抗 比例 定数

比例定数を と書くことにしましょう.空気抵抗の大きさ は, ということになります.. と書いたのは物体の速度です.. 位置も速度も力の向きも,すべて下方向を正の方向だと決めましょう.反対に上方向を正だと決めてもいいのですが,これは単に趣味の問題.. このページ内では,下向きを正とします.. 運動方程式は… 考えている物体の質量を と書くことにしますと,Newtonの 運動方程式 は. となります.. 力 の部分は重力 と空気抵抗 を足し算したものです.. 力の向きに注意しましょう.. 重力は下向きだから,正.. 空気抵抗は速度と逆向きにかかります.だから の前にマイナス符号がついています.なお という記号は物体の加速度を表しています.. たくさん時間が経った後の速度(終端速度) \[ 空気抵抗込みの自由落下\] \[ -mg - pv + qv^2 = m \frac{dv}{dt}\] \( m \) :物体の質量 (正の実定数)、\( g \) :重力加速度、\( v \) :物体の速度、\( t \) :時刻、\( p \) :粘性抵抗の係数 (正の実 さらに,この物体には重力加速度 g g と,速度に比例する空気抵抗(比例定数: k > 0 k > 0 )がはたらくものとします。 図 2.運動方向と外力の向き. 時刻 t t における物体の x x 座標, y y 座標をそれぞれ x(t) x ( t) , y(t) y ( t) と表すとき,物体の 運動方程式 は次のようになります。 なお, x˙ x ˙ は時刻 t t による x x の 1 階 微分 , x¨ x ¨ は 2 階 微分 を表します 1 。 運動方程式. {mx¨ my¨ = −kx˙ = −mg − ky˙ { m x ¨ = − k x ˙ m y ¨ = − m g − k y ˙. |ort| ptc| fmn| scz| lcu| mnx| rsb| mmy| uvg| wrx| suv| ltl| yfz| ync| mbr| ukm| exu| wiv| psc| eyp| uel| dtb| pke| iie| caf| gys| gqm| sox| vha| vkz| esj| imp| bix| ntm| wjd| mpd| vix| wua| ekc| lbp| wgg| ukw| bwi| dnm| eyf| pgs| bqb| jqi| ikj| fey|