“用高中数学BASIC编程,解力学疑难问题”

2019-07-02 10:16刘凯伦
数学学习与研究 2019年10期

刘凯伦

【摘要】“旋转球在空气中做斜抛运动”一直没有得到很好的解决.虽求得过若干近似轨道方程,但所做的近似假设是否合理,精确度又如何,不得而知.本文重点研究用计算机BASIC编程的方法探求“旋转球在空气中做斜抛运动”的“精确偏离轨道”.

【关键词】旋转球做斜抛运动;BASIC编程;精确偏离轨道;微分方程数值解

本课题主要研究用计算机BASIC编程的方法求取旋转球体在空气中做斜抛运动的精确偏离轨道,并对近似轨道的可行性进行论证.

之所以球体在空气中做斜抛运动时会偏离伽利略的理想轨道,其根本原因,一是空气的阻力,二是球体的旋转.不失一般性,这里仅以足球(侧旋)为例,具体研究如下.

六、结 论

1.本文创建了使用BASIC編程描绘“旋转球在空气中做斜抛运动的精确轨道”L*的新方法.

2.论证了当球体在同时受压差阻力及马格努斯力作用时,近似方法1、2所得的近似偏离轨道方程L1(12)、L2(13)在精度要求不高的情况下可用.(误差约在6%至9%间)3.此BASIC编程计算方法为微分方程的求解开拓了一个新的途径,即当类似的运动微分方程得不到解析解时,可用本文所述的初级编程方法求取其精确数值解.