从地面以初速度V0竖向上抛出一质量为m的球,高球运动过程受到的空气阻力与速率成正

1个回答

  • 当球向上升时,假设空气阻力为 -kv,地球对球体引力为 -mg,

    根据 F = ma = m(dv/dt)=> dv/dt = (-mg-kv)/m = -g - v(k/m)

    假设最大高度为h,速度与高度关系为 v=dx/dt,用微积分算法:

    0 t1

    ∫ dv = -g∫ dt - (k/m)∫ (dx/dt)dt

    v0 0

    0 t1 h

    => ∫ dv = -g∫ dt - (k/m)∫ dx

    v0 0 0

    => 0-v0 = -g(t1-0) - (k/m)(h-0)

    => h = (vo-gt1)/(k/m) .(1)

    接下来,考虑球体从高处回落情况.

    地球引力为(正向加速) mg,空气阻力为(反向减速) -kv

    根据 F = ma => mg - kv = ma

    当落地前为均速(v1)时,同时代表加速等于0,固得出

    mg -k(v1) = m*(0)

    => g/v1 = k/m .(2)

    把 结果(2)代入 结果(1),得出 h = [(v0-gt1)v1]/g