小车恒功率启动时间,会微分方程的来

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  • 设后轮牵引力(其实质也是摩擦力)为F.则P=F·v.设t=0时为初始状态.则t→0时,v→0.则F→∞.此后F逐渐减小,直到F的大小与f相等后,做匀速直线运动.则最大速度为v(max)=P/f.

    在t时刻加速度为a=(F-f)/m.

    则dv/dt=a=(F-f)/m=((P/v)-f)/m=(P/m)·(1/v) - f/m

    令A1=P/m,A2=f/m,则

    dv/dt=A1/v - A2

    →v·dv=(A1-A2·v)dt

    (v/(A1-A2·v) )dv=dt

    积分得

    ∫(v/(A1-A2·v) ) dv = ∫dt

    →t=(-1/A2) ∫( (-A2·v)/(A1-A2·v) ) dv

    =(-1/A2) ∫( (A1-A2·v -A1)/(A1-A2·v) ) dv

    =(-1/A2) ∫( 1 - A1/(A1-A2·v) ) dv

    =(-1/A2)[v| - A1·∫ 1/(A1-A2·v) dv]

    =(-1/A2)[P/f + (A1/A2)·∫ 1/(A1-A2·v) d(A1-A2·v)]

    =(-1/A2)[P/f + (A1/A2)·ln(A1-A2·v) | ]

    =(-1/A2)[P/f + (A1/A2)·(ln(A1-A2·P/f) - ln(A1) ) ]

    将A1=P/m,A2=f/m代入,即可求出时间t.