请高手解释高等数学常微分方程例题?例飞机在机场跑道着陆时,经常用位于飞机尾部的减速伞为飞机紧急减速.若飞机的质量为m,接触跑道是的速度是v0,减速伞的阻力与飞机的速度成正比(
请高手解释高等数学常微分方程例题?
例飞机在机场跑道着陆时,经常用位于飞机尾部的减速伞为飞机紧急减速.若飞机的质量为m,接触跑道是的速度是v0,减速伞的阻力与飞机的速度成正比(比例系数为k),从飞机接触跑道时算起,求飞机滑行的速度与位移的关系?
解根据题设,利用力学牛顿第二定律得
mdv/dt=-kv
由x(t),v(t)的关系,上式可以写成
mdv/dt=mdv/dxdx/dt=mvdv/dx=-kv
即dv/dx=-k/m从而dv=-k/mdx
两边积分得通解v=-k/mx+C
由初始条件:t=0时,x=0,v=v0代入通解得C=v0,故得特解
v(t)=v0-k/mx(t)
请问:1、由F=ma,mdv/dt就相当于ma,那么-kv为什么可以代表F呢?-kv如何解释?
2、dv/dt表示加速度a,dv/dxdx/dt是什么意思?二阶导数也不是这样啊,dv/dx又是什么意思呢?速度比上路程吗?
ozibet的回答对我非常有启发作用,但还是有些不明白,-kv代表减速伞的阻力,-k乘以v就是阻力F是根据什么定律得来的?再就是dx这个中间变量,x是代表位移吗?解题时可随意引入中间变量吗?有何要求?我没有上过高中和大学,一直在坚持自学,知识不够系统,请高手多指点。