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为了求解速度v和加速度b的表达式,我们需要对位移x关于时间t进行求导。
首先,我们可以将x表示为:
x = -(r*cos(a) + l*sqrt(1-sin^2(a))) = -r*cos(a) - l*sin(a)
然后,对其关于时间t进行求导:
v = dx/dt = d/dt(-r*cos(a) - l*sin(a))
= r*sin(a)*da/dt - l*cos(a)*da/dt
= (r*sin(a) - l*cos(a))*da/dt
其中,a是角度,因此v的表达式可以写成:
v = (r*sin(a) - l*cos*(a))*dθ/dt
接下来,我们再次对速度v关于时间进行求导得到加速度b的表达式:
b = dv/dt
= d[(r*sin a-l*cos a)dθ]/dt
=(rd(sin a)/dt-ld(cos a)/dt)dθ / dt
=(rd(sin a)/dt-ld(cos a)/dt)(d^2a / dt^2)
注意到sin和cos函数都是可微分函数,并且它们的导数分别是cos和-sin。因此,
d(sin a)/dt=cos a * da / dt
d(cos a)/dt=-sin*a * da / dt
代入上面的公式中得到:
b=(rcos*a*d^2a/ dt^2+lsin*a*d^2a/ dt ^2)+(rsin*a*da/ dt-lcos*a*da/ dt)^2
化简后可得:
b=(r*cos(a)*d^2a/dt^2 + l*sin(a)*d^2a/dt^2) + (r*sin(a)*da/dt - l*cos(a)*da/dt)^2
因此,速度v和加速度b的表达式分别为:
v = (r*sin(a) - l*cos*(a))*dθ/dt
b=(r*cos(a)*d^2a/dt^2 + l*sin(a)*d^2a/dt^2) + (r*sin(a)*da/dt - l*cos(a)*da/dt)^2
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