Matematik
Svær differentialligningsopgave
Hej derude..
En bøje har revet sig løs, og et skib har fået en trosse i bøjen og skal bugsere den bort. Trossen er stram og har længden s. Indlæg et koordinatsystem så skibet sejler hen ad x-aksen. Vis at den kurve som bøjen(har koordinatsættet (xb,y)) følger, opfylder differentialligningn:
dy/dx=-y/(sqrt(s^2-y^2))
Håber der er nogen der kan hjælpe, kan slet ikke se hvor jeg skal starte...
Svar #1
25. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Du får √(y2-s2)-s*arcsec(y/s)=x+C, så for ikke at det skal blive alt for kompliceret, så brug den inverse funktion x(y) = √(y2-s2)-s*arcsec(y/s) -C
Svar #2
25. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Jeg glemte at sige, at du får det udtryk, jeg har skrevet, når du integrerer. Tegn den op x(y)
Svar #3
25. marts 2009 af klogeåge13 (Slettet)
Jeg tror ikke jeg er helt med, hvad er det helt præcis du gør? forstår det ikke rigtig...skal man ikke finde en funktion y, som opfylder differentialligningen?
Svar #5
25. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Jo du skal finde y, men du kan også bruge den inverse, funktionen y=3x+1 er den samme som funktionen x=(1/3)(y-1), så det var for ikke at skulle hen og løse med hensyn til y, men nu kigger jeg lige på kieslichs bud.
Svar #6
25. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Det er forkert kieslich, det skal være ds2=dx2+dy2, så (ds/dt)2=(dx/dt)2+(dy/dt)2, så kan man skrive det om og integrere, hvis man vil
Svar #7
25. marts 2009 af kieslich (Slettet)
Nej, det er rigtigt. s2 = dy2 + dx2 . Vi bruger trekanten til at finde tangentens hældning, og dermed differentialkvotienten. Der er ikke noget ds. Da s er fast, er ds = 0.
Svar #8
25. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
ja men så skal du også sige x2 og y2 for hvad mener du eller med dx og dy? s er hele snoren og dx og dy er småstykker af den, jeg kan godt se, at den er lineær og derfor har konstant differentialkvotient, men jeg kan ikke se, at ds skulle være 0, for så ville s=∑ds (over i) være 0. Er du ikke enig i det?
Svar #9
25. marts 2009 af kieslich (Slettet)
OK har været lidt doven da jeg skrev filen, på tegningen skulle jeg have brugt delta i stedet for d. Er nu rettet.
Svar #11
26. marts 2009 af kieslich (Slettet)
Ændringen i y-aksens retning er negativ. du går fra y-værdien ned mod 0 (x-aksen)
Svar #13
29. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Jeg får noget andet. Jeg forestiller mig, at trossen forudsættes stram og længden konstant = s, så i takt med at skibet bevæger sig op og ned i bølgerne, så er det x og y, der ændres. Jeg sætter nu y = f(x) og får y2 = s2- x2, som jeg differentierer implicit til 2y(dy/dx) = -2x <=> dy/dx = -x/y = -x/√(s2-x2). Gør jeg noget forkert her kieslich? Jeg mener, at dy/dx altid ender med at udtrykke noget med x på højresiden.
Svar #14
29. marts 2009 af kieslich (Slettet)
Man kan ikke lave funktionen direkte, da vi så også skal vide hvor hurtigt skibet sejler. x-værdien vil hele tiden øges med v*t, hvor v er skibets hastighed. Man kan vel komme til den rigtige funktion den vej, men opgaven gik på at opstille differentialligningen. Og der behøver vi ikke skibets fart. Men den kommer vel ind hvis ligningen skal løses og vi får et punkt (x,y).
Svar #15
29. marts 2009 af Erik Morsing (Slettet)
Du skriver: "x-værdien vil hele tiden øges med v*t, hvor v er skibets hastighed." Så er det, fordi jeg betragter opgaven ud fra en anden vinkel. Jeg taler egentlig ikke om farten på skibet, men om den kendsgerning, at når skibet vipper op og ned, så ændres værdierne (s*cos(α),s*sin(α)) = (x,y), hvorimod s forbliver konstant. Men måske er det bare en anden måde at anskue opgaven på?
Skriv et svar til: Svær differentialligningsopgave
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
