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时间:2020-07-27
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1、.雨中行走策略一个雨天,你有件急事需要从家中到学校去,学校离家不远,仅一公里,况且事情紧急,你来不及花时间去翻找雨具,决定碰一下运气,顶着雨去学校。假设刚刚出发雨就大了,但你不打算再回去了,一路上,你将被大雨淋湿。一个似乎很简单的事情是你应该在雨中尽可能地快走,以减少雨淋的时间。但如果考虑到降雨方向的变化,在全部距离上尽力地快跑是不是最好的策略?试建立数学模型来探讨如何在雨中行走才能减少淋雨的程度。一、建模准备建模目标:在给定的降雨条件下,设计一个雨中行走的策略,使得你被雨水淋湿的程度最少。主要因素:淋雨量,降雨的大小,降雨的方向(风),路程的远近,行走的速度。二、模型
2、假设及符号说明1、把人体视为长方体,身高h米,宽度w米,厚度d米。淋雨总量用C升来记。2、降雨大小用降雨强度I厘米/时来描述,降雨强度指单位时间平面上降下雨水的厚度。在这里可视其为一常量。3、风速保持不变。4、你以恒定的速度v米/秒跑完全程D米。三、模型建立与计算你在雨中行走的最大速度v=6米/秒,则计算得你在雨中行走了167秒,即2分47秒。从而可以计算被淋的雨水总量为C=2.041升。经仔细分析,可知你在雨中只跑了2分47秒,但被淋了2升的雨水,大约有4酒瓶的水量。这是不可思议的。表明:用此模型描述雨中行走的淋雨量不符合实际。原因是什么呢?注:关于模型的检验,请大家
3、观察、体会并验证。雨中行走问题的建模过程又一次使我们看到模型假设的重要性,模型的阶段适应性。
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