A题思路解法,2019五一数学建模竞赛
采用运动微分模型,步骤为:1)建立Oxy平面上的动力方程:mX''=-dX'-gF, X=(x,y), 在为空气阻力,F为重力方向。y轴垂直向上, x水平方向。2)查找阻力公式:d=0.5CρA(1+sin(β)C*)V^2, C为阻力系数(0.01-1之间),ρ空气的密度,V=标枪相对空气速度,A标枪表面积。β攻角,C*横向阻力修正系数。3)计算转动力矩M,求解方程γ''=M, γ为持枪角。4)给出初始位置和速度,用差分法求解方程。5)分析结果。
6)用拟合方法对附件数据进行拟合。
A题 让标枪飞
标枪的投掷是一项历史悠久的田径比赛项目。标枪投掷距离的远近受到运动员水平(出手速度、出手角、初始攻角、出手高度、出手时标枪的初始俯仰角速度等),标枪的技术参数(标枪的长度、重量、几何形状、重心的位置、形心的位置等)和比赛环境(空气的密度与粘度、风力、风向等)三方面因素的影响。为便于讨论,假设运动员出手高度为,标枪重量为且不考虑标枪在飞行过程中的进动影响,空气密度为,空气粘度为(帕·秒)。
1.现有某型标枪的测量尺寸数据(见附件)。请估算该型标枪沿标枪中轴线剖面面积、标枪表面积和标枪形心的位置。(标枪示意图见【国家标准】 GB/T 22765-2008-标枪)
2.现有某标枪比赛中24名运动员使用同型号标枪投掷的实测数据(见附件)。请对这些数据进行分析,建立合适的数学模型,找出标枪飞行过程中的运动规律。
3.假设某型标枪的几何参数同问题1,重心位于形心前(重心在枪尖与形心之间),出手时标枪的初始俯仰角速度为0。在无风的前提下,对标枪投掷出手瞬间、出手后的受力及运动情况进行分析,建立标枪飞行的数学模型并求解如下问题: (1)假设某运动员投掷出手速度为、出手角为、初始攻角为,请估算出标枪的投掷距离。(2)假设某运
采用运动微分模型,步骤为:1)建立Oxy平面上的动力方程:mX''=-dX'-gF, X=(x,y), 在为空气阻力,F为重力方向。y轴垂直向上, x水平方向。2)查找阻力公式:d=0.5CρA(1+sin(β)C*)V^2, C为阻力系数(0.01-1之间),ρ空气的密度,V=标枪相对空气速度,A标枪表面积。β攻角,C*横向阻力修正系数。3)计算转动力矩M,求解方程γ''=M, γ为持枪角。4)给出初始位置和速度,用差分法求解方程。5)分析结果。
6)用拟合方法对附件数据进行拟合。
A题 让标枪飞
标枪的投掷是一项历史悠久的田径比赛项目。标枪投掷距离的远近受到运动员水平(出手速度、出手角、初始攻角、出手高度、出手时标枪的初始俯仰角速度等),标枪的技术参数(标枪的长度、重量、几何形状、重心的位置、形心的位置等)和比赛环境(空气的密度与粘度、风力、风向等)三方面因素的影响。为便于讨论,假设运动员出手高度为,标枪重量为且不考虑标枪在飞行过程中的进动影响,空气密度为,空气粘度为(帕·秒)。
1.现有某型标枪的测量尺寸数据(见附件)。请估算该型标枪沿标枪中轴线剖面面积、标枪表面积和标枪形心的位置。(标枪示意图见【国家标准】 GB/T 22765-2008-标枪)
2.现有某标枪比赛中24名运动员使用同型号标枪投掷的实测数据(见附件)。请对这些数据进行分析,建立合适的数学模型,找出标枪飞行过程中的运动规律。
3.假设某型标枪的几何参数同问题1,重心位于形心前(重心在枪尖与形心之间),出手时标枪的初始俯仰角速度为0。在无风的前提下,对标枪投掷出手瞬间、出手后的受力及运动情况进行分析,建立标枪飞行的数学模型并求解如下问题: (1)假设某运动员投掷出手速度为、出手角为、初始攻角为,请估算出标枪的投掷距离。(2)假设某运
