物理问题微积分求解

如图,一小球质量为m从该点下落,该店据圆弧最低点为h,下端为一半径为R的圆的一部分,其所对圆心角为α=120°,已知斜面光滑,圆弧段动摩擦系数为μ,请问,当小球下落,在圆弧上左右运动,最后停在最低点时,它总共行驶的路程是多少?
(请注意这不是高中常规题,常规题是已知摩擦力不变,但是这是摩擦系数不变)
题 大概意思就是这个,应该没漏条件吧...
这道题纠结我良久,还望大虾们指点,肯定要用微积分,我列了一个式子但不知道怎么解,,,还望大侠们指点,谢谢
恩,我的邮箱[email protected]谢谢

过圆心为y轴,假设小球和y轴夹角为θ时,假定速度为v,则向心力为F=mv^2/R
因此它对圆面的压力为mgcosθ, 所以摩擦力为f=μ(F+mgcosθ)
此点处的沿着圆面的加速度为a =gsinθ - μv^2/R +μgcosθ
就是v' = gsinθ -uv^2/R+μgcosθ
θ‘=v/R
这两个方程加上在圆弧起点处初速的边界条件联立才能解
我估计这个方程需要非常熟悉的数学知识,不是那么容易求解的
lz在哪里遇到这个题目的,我估计这种题目不能求解析解,需要用数值解得
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第1个回答  2011-07-27
对角度积分,也就是对弹力积分。利用能量守恒得到,你有邮箱吗?我用公式编辑器编的,不好发
第2个回答  2011-07-28
是比较难算,还在考虑中。
但若是允许用计算机做数值解,那真是小case啊,呵呵。
第3个回答  2011-08-02
首先你这个h肯定要讨论的!太繁琐了!!!无能为力
第4个回答  2011-07-27
mgh=fs。再就不会了
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