空気中で粘性抵抗bvを受けながら落下する物体の運動方程式
線形微分方程式を解く
やり方
1. 運動方程式を立てる
2. 特殊解を求める
v(t)=mg/bすなわちx(t)=mgt/b
終端速度では合力が0になるという仮定から導く(思い出す)
3. 一般解を求める
3.1 1で求めた運動方程式の右辺を0にした斉次方程式を解く
斉次なので1回両辺をそのままtで積分する
この時、4でx=C_1が特殊解になるように任意定数をb/m*C_1にする
3.2 3.1で出てきた非斉次の線形微分方程式を解く
特殊解 x=C_1
一般解は斉次の定係数線形微分方程式dx/dt=-(b/m)xの解で、C_2e^(-b/m x)
2つの解を足す
5. 2で求めた特殊解を3で求めた一般解と足す
6. 5の式を微分して速度を求める
終端速度をe^x=1+x(|x|<<1)を仮定して求めるには?
v(t)においてt->∞により第一項が消えて定数項だけが残る。それが終端速度。
ここまでのメモは雑すぎたのであとでなんとかするかも
/villagepump/takker.iconさんに教えてもらった方法
1階線型非斉次微分方程式を1階線型斉次微分方程式に落とし込む
ミスってたんであとで書き直したやつをはる