按 5# 的(直觉)假设,可以推导出小球在水平面上投影的运动方程。
参考 1# 的图,取大圆的圆心位于坐标原点;设小圆半径为 \(r\),以角速度 \(\omega\) 作匀速圆周运动。
小圆的圆心坐标为 \(\) 。其中:\(\varphi\) 为初始角度,\(t\) 为时间。
小圆的方程为:\(^2+^2=r^2\)
与过原点的直线 \(y(t)=kx(t)\) 联立方程组,可求得解为:
\(x(t)=\frac{2r}{1+k^2}\)
令 \(\sin{\alpha}=\frac{1}{\sqrt{1+k^2}}\)、\(\cos{\alpha}=\frac{k}{\sqrt{1+k^2}}\),则有:
\(x(t)=\frac{2r}{\sqrt{1+k^2}}\sin(\omega t+\phi)\)
\(y(t)=k\frac{2r}{\sqrt{1+k^2}}\sin(\omega t+\phi)\)
其中:\(\phi=\varphi+\alpha\)
这个结果证实了 5# 的猜测:每个小球在水平面上的投影都是以时间 \(t\) 为自变量的简谐运动。 Jack315 发表于 2026-1-18 21:18
按 5# 的(直觉)假设,可以推导出小球在水平面上投影的运动方程。
参考 1# 的图,取大圆的圆心位于坐标原 ...
感謝你的解答! 我這個做動畫的方法可以做成任意多個小球,不知大家是否需要我增加幾個?
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