首先为了方便起见,把题中的尺改成米。这样方便运算,但是道理是一样的。
假设人跳离秋千时的角度为X(链子与重力线的夹角),此时人与地面的高度为 h=8-8cosX+2.此时人的切线速度为V (V的算法在后面说明,那么, 垂直速度为VsinX. 。 由此可推出落地时间T。
10-8cosX=(-Vsinx)T+gT^2/2. 注意,此时人仍然有向上的速度,与重力相反,因此VsinaX前加入负号。
秋千在最高点时 (45度角)只有势能而动能为零 (秋千在零度时只有动能而没有势能。 此时的能量为
E=mgH, H=8-8cos(pi/4) (g 为重力常数, m 为人的质量)
根据能量守恒定律,在X角度时:
mg(8-8cos(pi/4)= mg(8-8cosX)+mV^2/2 (V为此时的切线速度)
那么,此时的水平速度应为VcosX.
由于已经推出落地的时间T,因此最大的水平距离为 d=(VcosX)T
把以上各公式代入推出 d=f(X), 用导数求出d 为最大时的X值就可以了。
由于演算烦琐,超出本人的能力,还请高手助一臂之力。
回复:这个好像挺简单. 其实不然。
所有跟帖:
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推出 d=f(X)。f(X)很繁琐;求导数更繁琐;导数=0求解为最大时的X值就更更繁琐。
-皆兄弟也-
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10/04/2010 postreply
10:47:43
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沿着盐兄指引的方向,前进!最后,因太繁琐,我也无能为力了。
-皆兄弟也-
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10/04/2010 postreply
11:46:44
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回复:Thanks for your figure. Very accurate.
-NaCl-
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10/04/2010 postreply
13:03:44
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Thanks
-皆兄弟也-
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10/04/2010 postreply
18:14:20
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用excel goal-seek吧,真是体力活了
-guest007-
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10/04/2010 postreply
17:50:33
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这回沿着您指引的方向,前进!用excel,摆角29.0322度, 落距8.703525874米最远。
-皆兄弟也-
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10/04/2010 postreply
22:55:17
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不管蓝领白领(套路)能算出角度就一定要顶,呵呵~应该就是它了(29度/8.7)~
-与数学无关-
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10/05/2010 postreply
00:44:50