gjb150.16a-2009振动试验,国军标检测测试机构
本文通过对人在雨中直线行走时雨垂直降落、 从前吹来、 从后吹来这三种
情况的分析讨论, 得到了在不同情况下淋雨总量与人的行走速度的数学模型。 分
析了在那种情况下淋雨量少。
关键词: 淋雨量 行走速度 单调性
正文
1 问题重述
现有一人要在雨中从一处沿直线跑到另一处, 若雨速为常数且方向不变。 试
建立数学模型讨论是否跑得越快, 淋雨量越少。
2 问题的分析
2. 1 雨垂直下落, 人以速度 v 前行, 此时降雨淋遍全身(如图 1 所示)
图 1
2. 2 雨迎面吹来, 雨线与跑步方向在同一平面内, 与人的正面夹角为 , 此时后
背淋不到雨(如图 2 所示)
图 2
2. 3 雨从背面吹来, 雨线方向与跑步方向在同一平面内, 与人的背后夹角为α ,
此时正面淋不到雨(如图 3 所示)
图 3
我们知道当人在雨中前行的时候, 人和雨相对地面都是运动的, 故知人与雨
是相对运动的。 为此我们选择人作为参考系, 再考虑雨的相对速度及其与人体方
向(即与人体夹角 、 α ) 对总淋雨量的影响。
3 合理的假设
3. 1 将人体看成一个长方体;
3. 2 雨速为常数且方向不变;
3. 3 降雨量为一定值;
3. 4 考虑雨的方向与人体前进的方向在同一平面内;
3. 5 符号的假定:
a: 身高(颈部以下) b: 身宽 c: 身厚
d: 跑步距离 v: 跑步速度 m v : 跑步大速度
w: 降雨量 u: 雨速 Q: 总淋雨量
: 雨迎面吹来与人的夹角 : 雨背面吹来与人的夹角
s: 有效淋雨面积 v : 以人为参考系时的相对雨速