关于Matlab物理建模的一个问题

考虑自由落体,有mg-kv²=ma,想解微分方程并画出v(t)图像,现我写的代码如下

  1. ```
    clear,clc,close all

syms v(t);
ode=mdiff(v,t)+kv^2 == mg
cond=v(0) == 0
dsolve(ode,cond)



```请问还要怎么写呢

你微分方程不正确。力的总和应该等于质量乘以加速度。自由落体,重力 在下,阻力 (-kv²) 在上方。所以, ma = mg - kv²,转化为微分:m dv/dt = mg - kv²。

非线性微分方程,没有显式解。用数值方法解决。假设 m=1, g=9.8, k=0.1 。

clear,clc,close all
m = 1; % 质量
g = 9.8; % 重力加速度
k = 0.1; % 阻力系数

% 初始条件
v0 = 0; % 初始速度
tspan = [0 10]; % 时间范围

% 定义微分方程
ode = @(t, v) g - k*v.^2/m;

% 使用 ode45 进行数值求解
[t, v] = ode45(ode, tspan, v0);

% 画图
figure
plot(t, v)
xlabel('时间 (s)')
ylabel('速度 (m/s)')
title('物体随时间变化的速度')
grid on

基于new bing部分指引作答:
以下是修改后的代码:

clear, clc, close all

syms v(t);
g = 9.8;  % 重力加速度
m = 1;    % 物体质量
k = 0.1;  % 阻尼系数

ode = diff(v,t) + k*v^2 == m*g;
cond = v(0) == 0;

ode = subs(ode, 'mg', m*g);
ode = subs(ode, 'k', k);

sol = dsolve(ode, cond);

t = 0:0.1:10;  % 时间范围
vSol = subs(sol, 't', t);

figure;
plot(t, vSol);
xlabel('时间 (s)');
ylabel('速度 (m/s)');
title('自由落体速度随时间变化');

此代码将求解微分方程,并绘制速度随时间的图像。您可以根据需要调整时间范围和物理参数的值。运行代码后,您将获得自由落体速度随时间变化的图形输出。

你还需要定义其他参数的值,比如g(重力加速度)和k。
是修正后的代码:

clear, clc, close all
syms v(t);
g = 9.8; % 重力加速度
k = 0.1; % 阻力系数
ode = diff(v,t) + k*v^2 == g;
cond = v(0) == 1; % 初始速度设为1(任意非零值)
sol = dsolve(ode, cond);

% 提取解的函数形式
vSol(t) = sol;

% 绘制v(t)图像
fplot(vSol, [0, 1]); % 横轴范围设为0到1,可根据需要调整
title('Velocity vs. Time');
xlabel('Time');
ylabel('Velocity');

可以根据需要调整代码中的参数和横轴范围,然后运行代码,就可以得到自由落体过程中速度随时间变化的图像。

% 问题一代码实现
clear, clc, close all

% 定义变量
syms q(t) p(t) v(t)
eq1 = diff(q,t) == v/sqrt(2);
eq2 = diff(p,t) == v/sqrt(2);
eq3 = diff(q,t,2) + diff(p,t,2) == 9*v^2;
eqs = [eq1, eq2, eq3];

% 设置初始条件
cond = [q(0) == 0, p(0) == 20, v(0) == 0];

% 求解微分方程
sol = dsolve(eqs, cond, 't');

% 绘制图像
t = linspace(0, 20, 100);
q = eval(subs(sol.q, 't', t));
p = eval(subs(sol.p, 't', t));
v = eval(subs(sol.v, 't', t));

figure
subplot(3,1,1)
plot(t, q)
xlabel('时间t')
ylabel('变量q')

subplot(3,1,2)
plot(t, p)
xlabel('时间t')
ylabel('变量p')

subplot(3,1,3)
plot(t, v)
xlabel('时间t')
ylabel('变量v')
问题二代码实现【M文件】
```matlab
% 问题二代码实现
clear, clc, close all

% 定义变量
syms y(t)
ode = diff(y,t) == y + 1;
cond = y(0) == 1;

% 求解微分方程
sol = dsolve(ode, cond);

% 绘制图像
t = 0:0.1:5;
y = eval(subs(sol, 't', t));

figure
plot(t, y)
xlabel('时间t')
ylabel('变量y')

```

以上就是问题一和问题二的优化代码,可以直接运行得到结果。