一条物理的运动轨迹题

2025-04-11 02:00:35
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回答1:

解:设三名演员初始时位于A0,B0,C0,他们之间的距离为a,在某瞬时他们的位置如图示。由对称性可知,ABC仍是正三角形,取以中心O为原点的极坐标,设演员前进的速率为v,以演员A为例,其运动方程为

由此解得

即每个演员的运动轨迹是对数螺线。

设AB=S,则

相遇时, S=0

由上式积分得

         

即经过上述时间后,三名演员相遇。因相遇时ρ=0,故他们转过无限圈。

实际上他们相遇时S和ρ


均不为零。设相遇时

则有

            

设相遇时他们转过的角度为,则有 

       

因而转角

         

每人转过的圈数为

相遇的时间应为

回答2:

一道经典的题
根据对称性,在运动的每一时刻,三人都成正三角形,将每人的速度沿着两个方向分解,一个向着三角中心,另一个垂直于前面那个(也就是垂直着分解),这是这道题的关键,剩下的你应该能弄明白。
会相遇,时间圈数你会算,轨迹是对数螺线,不是等速螺线