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空间中的运动:速度与加速度
12.10
飞行中无人机的运动可通过向量值函数 r(t) 来描述。
对于每个时刻 t,r(t) 给出无人机的位置矢量。
为了分析其运动,需观察位置矢量随时间的变化情况。
平均速度通过将位置变化除以时间间隔来计算。
当时间间隔变得非常小时,平均速度趋近于一个极限值。该极限值即为 r 关于 t 的导数。
该导数为速度矢量,其每个分量分别进行微分。该矢量指向无人机瞬时运动的方向。
速度矢量与路径相切,表示运动的方向和速率。
速度是该速度矢量的大小,是一个标量。
加速度是速度的导数,表示无人机速度或方向的变化情况。
例如,如果位置矢量为 t 的立方 i 加上 t 的平方 j 加上 2 k,则速度矢量是 r(t) 的导数,等于 3t 的平方 i 加上 2t j。
对速度求导可得加速度矢量:6t i 加 2 j,表示物体在空间中的运动变化情况。
空间中物体的运动,例如飞行器在空中飞行,可以通过位置矢量进行数学描述,记为r(t),该矢量指定了物体在任意给定时刻t的位置。分析飞行器的运动涉及研究该位置矢量随时间的变化情况。
时间间隔内的平均速度通过将位置变化除以该时间间隔的持续时间来获得。当时间间隔趋近于无穷小时,该平均速度趋近于一个极限,此极限…