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如果艄公撞完船,不想速度为零落水还想跟船的话,我们怎么办?

已有 3914 次阅读 2016-12-23 13:23 |个人分类:乱七八糟|系统分类:观点评述

中午偶尔看了下科学网,发现我也“落水”了,还落得特别热闹。

其实方程问题,昨天晚上姬扬就发现了,我本来想空了,查查拉氏元件的系统的零输入响应(太久没玩),再来列方程,解方程。考虑到学物理的同仁们从来都认为自己不需要信号与系统的知识,所以我现在先列方程,晚上再来解方程。中间的时间留给大家解方程玩吧。

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先更改和补充题目条件:假定船的质量为M(昨天假设是m),艄公质量是m,艄公飞起来后的水平动量以水面为参照系的情况下是p(这个假设跟昨天假设方向相反),所以我们容易知道艄公的空中水平飞行速度是p/m,而艄公在空中飞行的时间是$\tau$(然后撞船,跟船一起走)。

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分析:引入冲击函数来表示艄公起飞和降落的动量情况,起飞时,对船而言,由牛顿第二定律,其方程为:

                 $-Mx''-kx'-p\delta(t)=0$     $0^{-}\leq t<\tau$

     而第二次冲量动量变化的情况,应该是船的动量变化加艄公撞玩船在随船一起走的动量。撞船过程瞬时发生,所以我们可以近似认为“船+人体系”的动量在碰撞前后守恒,

                 即$v(\tau^+)(M+m)=v(\tau^-)M+p$

      所以,$\tau^-$以后,(船+人)的方程为:

                  $-(M+m)x''-kx'+(x'(\tau^-)M+p)\delta(t-\tau)=0$      $\tau^{-}\leq t$

将以上两个方程合起来,有:

                  $-(M+m u(t-\tau))x''-kx'-p\delta(t)+(x'(\tau^-)M+p)\delta(t-\tau)=0$

                                                                             $0^{-}\leq t$

可以预料这个船的质心怎么折腾,也回不到原来的点了。

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顺便说说文克玲老师的关于昨天博文的约化观点:由于工程上,我们不能保证公式精确成立,也就不能保证加减精确对消,所以我的所谓“常规”处理是对的,而文老师关于k的处理是不对的。




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