一个运动学问题,欢迎大家用自己的专业技术来解释(+1).
一个运动学问题,欢迎大家用自己的专业技术来解释.答案正确+1技术分.
15天后公布答案,但是做有效详细分析即便错误也+30贡献
问题如下:
一辆汽车可以在在一条极其平坦的路面以150KM/H的以上速度行驶,在它的上面安装了一个
空气气压缩弹射装置,弹射装置可以瞬间弹射一个标枪.
先提示: 1.汽车静止的时候弹射标枪约可以弹射50M
2.汽车以100KM/H前进时候,标枪可以弹射100M左右.
问题来了,就是当这个汽车以100KM/H倒车行驶时,逆向弹射的标枪可以弹射多远?
选择1: 基本原地不动.
2. 50M左右.
3. 100M左右.
4. 其他(请说明)
如果可以,或者分歧大我们可以拿到CAE置顶让大家也热闹下!~:lol
[ 本帖最后由 sintai 于 2007-5-20 14:20 编辑 ] 抢沙发:lol
假设不考虑空气阻尼等问题。
好象有：
1)1/2*g*t^2=h
2)(vt+vc)*t=s
其中vc为车速，vt为枪弹速度。
显然，对于同样的高度，落地时间是固定的值。
则分别由提示的1和2，用2）式可推出：vt=100，t=0.5
如果倒车这么开，标枪“基本原地不动”。
我不知道，乱写的。
期待高手！ 原帖由 inndoor 于 2007-5-20 01:51 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
抢沙发:lol
假设不考虑空气阻尼等问题。
好象有：
1)1/2*g*t^2=h
2)(vt+vc)*t=s
其中vc为车速，vt为枪弹速度。
显然，对于同样的高度，落地时间是固定的值。
则分别由提示的1和2，用2）式可推出：v ...
your analysis is right, however, with too complicate explanations.
The time of flying is always same based on the assumption.
So the problem is only needed to be analyzed in the horizontal direction. 猜猜...
我选择 4. 其他(请说明)
题目中并未明确定义出标枪速度与车速的关系, 通过两点的curve fitting 线有N种可能, 也可能是2nd order, 也可能有step 函数,乾脆不允许倒车时射出标枪
[ 本帖最后由 Kiddosuper 于 2007-5-20 09:20 编辑 ] 4. 其他
还有已知条件，是啥意识？
“ 一辆汽车可以在在一条极其平坦的路面以150KM/H的以上速度行驶” ？
已知条件未明确定义，标枪初始速度的方向和车速方向如何定义？
在二维平面是落点基本不动。
在三维平面，夹角可以是任意，落点是不同的。 是不是有个相对的问题？相对哪个点运动了多少m呢？相对汽车还是射出的地点？ 这个题怎么感觉读不明白啊…… 原帖由 虫二 于 2007-5-20 14:56 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
这个题怎么感觉读不明白啊……
大家一展开，偶也糊涂啦:'(
看来我假设的还不够多啊:Q :) 肯定是相对地面。 如果相对车，标枪弹射距离肯定小于（考虑空气阻力）等于（不计空气阻力）50M，那么提示2不正确。
如果考虑三维问题，题目中少给了一个约束条件。逆向弹射的标枪弹射距离在0-200米范围内都可以实现（不计空气阻力，考虑阻力就是最大值比200米小一些）。也就是说结论1 2 3 在某些条件下都可以发生。比如1的条件就是标枪水平速度方向和车的前进方向在同一直线上。
考虑空气阻力，不会减少未知数个数，所以与上面结论类似，但是会增加计算的复杂程度，呵呵 快公布答案吧，我很想要1分;P 我挣分我容易嘛:lol 1.汽车在静止状态下能弹射50m，假设是沿同一角度斜上抛运动，忽略空气阻力，运动轨迹一直在汽车纵向轴线所在平面。
2.弹射过程是瞬间完成的，应该满足动量守恒定律，但标枪与汽车相比质量可忽略，认为汽车没有反 冲
3.对同一个机构的弹射，标枪相对汽车初始弹速应相同（因说的是以一定速度行驶，没有加速，所以空气压缩机构气缸气压不变）
4，因初始弹速不变，角度不变，正向行驶时，初始相对汽车弹速竖直分量与逆向时相同，所以标枪在空中飞行时间不变，正向时标枪相对地面速度水平分量是静止时的二倍，所以，静止时标枪的弹速水平分量也应该为100km/h,既正向时相对地面弹速水平分量为200km/h,逆向时为车速与静止时弹速水平分量相减，为零，标枪作竖直上抛，落地点为差不多原地不动
新手向各位学习
[ 本帖最后由 皂角树 于 2007-5-23 01:54 编辑 ] 4. 其他
里面很多条件没有明确。答案也不确定。
首先，我们就不知道这个空气气压缩弹射装置工作受不受运动速度的影响；
第二，标枪的发射角度、初速度以及与汽车前进方向的夹角等不明确。
所以，即使不考虑空气阻力，也有好多种组合情况（可以大致计算出其弹射距离的范围，但是这个区间内解有无数个）。
[ 本帖最后由 fjfguilin 于 2007-5-24 08:50 编辑 ] 楼上皂角树得出“落地点为差不多原地不动”的结论，是将标枪弹射条件限定为：
1、汽车做直线运动（平坦＝平直？）。
2、标枪弹射初始速度方向与汽车运动一致。假设它们之间成一个钝角，或者就是180度，那距离岂不在150开外了？
回复 #14 fjfguilin 的帖子
实际我们处理问题时，往往都是做各种假设，如果假设是可能的，或者仅仅是某种特例也是可研究的，随着研究的深入和对实际情况的深入了解才有意义，但初始研究一般是选择一种最基本，也是最本质的一种场景来开展的，把路面假设平直，标枪与汽车轨迹在同一个竖直平面内是被基本的场景。 怎么答案还不公布呢？等待中..................
回复 #2 inndoor 的帖子
我这么理解：1、题目中说的“可以”应该是指最远飞的距离，空气气压缩弹射装置每次发射的能量都是一样的，另外空气气压缩弹射装置的发射角度可以调整。。。那么假设速度为v，静止时斜抛的角度theta，则斜抛距离s=Vx*t=v*cos(theta)*2*v*sin(theta)/g=v*v*sin(2*theta)/g
2、既然s已知，那么v可以求出来了。认为车的质量远大于标签，那么每次发射速度应该是不变的。如果这样的话，第二个条件在给出车速之后就可以根据发射速度与车的合速度与地面成45度角时候发射最远，从而可以求出最远的发射距离，而题目中给出了这个时候的发射距离，那么就多出一个约束了。
3、因此要重新引入一个自由度。1可以认为标签的质量和车的质量相当，但这个有点不符合实际。2假设车有一定高度h，但这种情况下算出h很大，也不符实际。3空气阻力存在，假设空气存在线性阻尼系数n，阻尼力f＝n*v。。这个比较合理。。但是算起来就相当麻烦了。。不过这样的话，这个问题总归可以解，而且应该不是a，b，c三个答案了。
高手指点 晕，原地不动，这是很简单的物理知识 看来大家都喜欢把问题复杂化.
请大家不要做太多的不确定.
这个问题我在美国的探索(Discover)节目看的.
有真实实验验证的.
**** Hidden Message ***** 原帖由 sintai 于 2007-5-29 22:33 发表 http://www.simwe.com/forum/images/common/back.gif
看来大家都喜欢把问题复杂化.
请大家不要做太多的不确定.
这个问题我在美国的探索(Discover)节目看的.
有真实实验验证的.
**** 本内容被作者隐藏 *****
:lol
抢了一分:P
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