Matematik

Det skrå kast med luftmodstand

18. november 2015 af Zall - Niveau: A-niveau

Jeg har udledt 4 differentialligniner. Jeg har løst dem numerisk i maple og selv ved runga kutta 4. metode - men jeg er løbet ind i problemer med det - kan nogle hjælpe mig (Se dokument)

TAK!


Brugbart svar (0)

Svar #1
18. november 2015 af peter lind

Det er fordi du løser en forkert differentialligning.

Du løser for. eks. for vx ligningen vx'(t) = k*vx|v| medens det rigtige er vx'(t) =  k*|v|2


Svar #2
18. november 2015 af Zall

Hvad foreslår du, jeg ændrer, jeg kan ikke lige se problemet? 


Svar #3
18. november 2015 af Zall

De angivede ligninger er altså rigtige nok...


Brugbart svar (0)

Svar #4
18. november 2015 af peter lind

Du har ret. Jeg har sovet i det


Svar #5
18. november 2015 af Zall

Men har du nogle forslag, til hvad er gøres forkert? :D


Brugbart svar (0)

Svar #6
18. november 2015 af Therk

Ja, jeg har fundet din fejl. Giv mig 10-20 min.


Brugbart svar (0)

Svar #7
18. november 2015 af Therk

Det tog lidt mere end 20 minutter. Jeg ville lige teste. Jeg kan nu kun mistænke din løsning i Maple for at være upræcis, fordi jeg får det samme med en fejlmargen. Jeg ved umiddelbart ikke hvordan man løser en 2.-ordens to-lignings Runge Kutta 4 i Maples dsolve, så jeg kan ikke tjekke vha. en funktion i Maple, så jeg måtte lave min egen. Jeg får nu de samme værdier som dig.

Det jeg har gjort er at indføre funktionen f, hvor

\boldsymbol f = \begin{pmatrix} r_3 \\ r_4 \\ h r_3 \sqrt{r_3^2+ r_4^2} \\ hr_ 4 \sqrt{r_3^2+r_4^2}-9.82 \end{pmatrix}

og så erstattet dine r-værdier med

\boldsymbol r = \begin{pmatrix} r_1\\r_2\\r_3\\r_4\end{pmatrix}

Dermed kan implementeringen ske korrekt. Du havde derudover divideret med 2 i stedet for 6 for den fjerde indgang i opdateringen af r. Derudover kan du få min Maple-procedure til sammenligning.

Vedhæftet fil:Copy of DE(1)-1.xlsx

Brugbart svar (0)

Svar #8
18. november 2015 af Therk


Brugbart svar (0)

Svar #9
18. november 2015 af Therk

Jeg er dog usikker på hvorfor dit Excel-dokument kræver flere punkter nu. Jeg har sikkert lavet en copy/paste-fejl i min implementering ud langs kolonnerne. r-værdierne passer dog pr. step, så den burde være god nok. Prøv fx at ændre h til 0.02.


Svar #10
18. november 2015 af Zall

Det er mærkeligt, at ved andre værdier så passer maple grafen og excel-grafen perfekt sammen. men din funktion ser mærkelig ud. hvorfor ganger du med h istedet for k i:
h*r3*(r3^2+r4^2)^0,5


Brugbart svar (0)

Svar #11
18. november 2015 af Therk

Din metode var højst sandsynligt rigtig nok, jeg kunne bare ikke gennemskue om du brugte r-værdierne rigtigt i ki-værdierne, så jeg tilføjede f-vektoren :)

Nå, jamen fantastisk! Sådan en Excel-implementering kan være svær at gennemskue, medmindre man selv har lavet det, så jeg kunne ikke umiddelbart overbevise mig om at den grafede det rigtigt, men værdierne passede jo på Maple-implementeringen. :)

Jeg er i øvrigt imponeret over at du har lavet det i Excel!


Svar #12
18. november 2015 af Zall

Må jeg godt kalde dig skat, endelig virker det perfekt !! :D


Brugbart svar (0)

Svar #13
18. november 2015 af Therk

Haha, jeg er glad for at kunne være til hjælp. :)


Skriv et svar til: Det skrå kast med luftmodstand

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.