从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度v之间的函数关系.设仪器在重力作用下,从海平面由静止开始铅直下沉,在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用.设仪器的质量为m,体积为B,海水密度为ρ,仪器所受的阻力与下沉速

admin2019-04-08  31

问题 从船上向海中沉放某种探测仪器,按探测要求,需确定仪器的下沉深度y(从海平面算起)与下沉速度v之间的函数关系.设仪器在重力作用下,从海平面由静止开始铅直下沉,在下沉过程中还受到阻力和浮力的作用.设仪器的质量为m,体积为B,海水密度为ρ,仪器所受的阻力与下沉速度成正比,比例系数为k(k>0).试建立y与v所满足的微分方程,并求出函数关系式y=y(v).

选项

答案取沉放点为原点O,y轴正向铅直向下,则由牛顿第二定律得 [*] 令[*],视y为自变量,将上述方程降阶,将[*],代入上式中得可降阶的微分方程[*],即 [*] 积分得 [*] 由初始条件v|y=0=0定出 [*],故所求的函数关系式为 [*]

解析
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