Z Skrypty dla studentów Ekonofizyki UPGOW

Modelowanie: Armata

Mamy: \[\vec F = m \vec a\] więc: \[\vec F = m \vec \ddot x\] w kartezjańskim układzie współrzędnych mamy: \[\begin{cases} F_x = m \ddot x \\ F_y = m \ddot y \end{cases}\] Siły w ogólności zależą od prędkości, czasu i położenia. W przypadku lotu pocisku możemy założyć, że działa na niego siła tarcia oraz siła ciężkości.

\[\vec F = \vec T + \vec Q \] Gdzie Q to ciężar \[\vec Q = \begin{cases} 0 \\ -mg \end{cases}\]

Siła tarcia zależy od prędkości ruchu posicku względem powietrza. Jeżeli będzie wiał wiatr \[\vec u(t) = \begin{cases} u(t) \\0 \end{cases}\] to trzeba jego prękość odjąć od prędkości ruchu pocisku względem ziemi (wiatr pozorny). \[\vec T = - \gamma (\vec v-\vec{u(t)}) = \begin{cases} -\gamma (v_x-u(t) ) \\ -\gamma v_y \end{cases} \]

Czyli mamy układ równań:

\[\begin{cases} \dot x=v_x \\ \dot y=v_y\\ \dot v_x = -\gamma/m \; (v_x-u(t)) \\ \dot v_y=-\gamma/m\; v_y-g \end{cases}\]