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文档简介

1、猎人射猴问题在运动仿真中的实现作者:暂无来源:智能制造2015年第1期撰文/Dassault Systems SolidWorks 刘红政 宋昂一、概述猎人射猴是一个古老的命题:猎人在瞄准猴子扣动扳机的同时,猴子受到惊吓从树上自由 下落,猴子是否会被射中(如图1所示)?有人认为子弹出膛后在空中会飞行一段时间,无法射中猴子,因此猴子会幸免于难。当然, 也有很多人论证了猴子会被子弹射中。下面我们通过多种方式来更深入地解读这个问题。二、现有的论证方式公式推导我们先画出简化的运动学示意图,如图2所示。图W适站半示意沮技照寮亍的竖直住氏-可以列出公式, TOC o 1-5 h z /2gr(1;攘公式笥

2、光为:vs!fii.&i)t=/j(2)水平方向可从列自:订成用|=#13)由公式2和(3)可以得出:启就-A/R(4因此,只要子弹可以在猴子掉落到地面之前飞行R距离,猴子就一定会被猎人射杀。当然, 这是以猎人的视角求解所得结果。如果以猴子的视角看待这个问题,则所列公式会有所区别, 但得到的结论是一致的。物理试验很多高校的教授也在各种场合验证了猎人射猴的问题,如MIT的著名教授Walter Lewin 在公开课上的实验(详见视频 HYPERLINK /watch?v=ej1paFRZUS0%ef%bc%9b%e5%8f%b0%e6%b9%be%e5%a4%a7%e5%ad%a6 /watch?

3、v=ej1paFRZUS0;台湾大学 周祥顺教授所做的实验,见视频 HYPERLINK /watch?v=BCkVY1PJwDQ%ef%bc%89%e3%80%82%e8%bf%99%e4%ba%9b%e5%ae%9e /watch?v=BCkVY1PJwDQ)。这些实 验得到了和理论一致的结果。三、使用SOLIDWORKS MOTION进行猎人射猴的仿真首先,我们在SOLIDWORKS MOTION中建立一个简化的模型,使用球体代表猴子,使用圆柱 椎体代表子弹(图3)。下面我们通过设置不同的运动边界条件,来模拟这个问题。3敏伽口砧5占弓叩撤左加速度法模拟子弹在枪膛中先做直线加速运动,出膛后在重力作用下做抛物线运动,如图4所示。 可以按照表中给出的参数给定加速度大小及经历的时间。占】 0 j B9 0-44144 -SJ DJE ft-l即占】 0 j B9 0-44144 -SJ DJE ft-l即4扣说T诚值研/斌甲-D j iAllllL- 心I。.印:111JIkhi iDrlnI: H-:i亦顾mxnZJnejtn.DrfMIKUZSJi .i E iLUnrCDilbi低1用: lOODHT I11.U r Qtft iiWraAAMriM-s ( !亩K I ip Wimi. 1| :K TTMl I- u 1 - atM: i vsthiQr-urtruwi i

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