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常量: 功率 P,阻力 f,质量 m
变量: 牵引力 F,速度 v,加速度 a
两个方程:
P=Fv
ma=F−f
初始条件:
v(0)=0
由方程可得 mdtdv=vP−f ⇒t=∫P−fvmvdv
一个简单的换元可得 t=−m(f2Pln(P−fv)−f2P−fv)+C
根据初始条件得 t=−m(f2PlnPP−fv+fv)
我们已经有了 t(v) 的解析式, 求其反函数即可得 v(t),然而 v(t) 并不是一个初等函数
v=fP(1+W(−e−1−mPf2t))
其中 W(x) 为 Lambert W Function.
不清楚 v(t) 并不妨碍给出以下结论。由 t(v) 可知,v→fP 时, t→+∞。v 趋向于 fP 而并不能达到。雨滴下落、通电直导线磁场中下落等情景有类似结论。