liexi20101117 发表于 2011-9-25 22:27:07

求一曲线方程式

本帖最后由 hujunhua 于 2011-9-26 00:26 编辑

对不起,本版版主,我不知我的这个问题放在哪具版好,所以借本版块求解下。
我是想问已知一旋转曲面F(x),一小球沿此内壁某一点切线方向施加一力后,此球的理想状态下只受重力影响的运动轨迹方程是如何的呀。
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一个杯子的侧面为旋转曲面\(z=f(\sqrt{x^2+y^2}), 0≤z≤H\). 在杯口内壁沿切向以初速\(V_0\)平抛一小球(视为质点),假定杯内壁理想光滑,求小球仅在重力作用和杯壁约束下的运动轨迹方程。

zeroieme 发表于 2011-10-5 23:06:13

先看一下最简单的情况:圆柱面。用参数方程。\(t\)为时间,\(r\)为圆柱半径, 起点为\((r,0,H)\)
\(\displaystyle\begin{cases}x=r\cos(\frac{V_0}rt) \\ y=r\sin(\frac{V_0}rt) \\ z=H-\frac12 g t^2\end{cases}\)
就是将平面抛物线卷起来。不说是杯子,就按一个无穷长圆管而论,这是一个螺距加速增大的螺线管。

hujunhua 发表于 2014-2-19 23:47:04

若将杯子换成一个半球状的碗,这个轨迹有点意思,与旋轮线相类。是否会在有限时间内回到起点,可能取决于\(\displaystyle\frac{V_0^2}{gr}\)的性质吧(有理数vs无理数). \(r\)是球半径,\(g\)是重力加速度.
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