ABCD四个小孩分别站在正方形的四个顶点,以相同不变的速率v做追逐游戏,A追B、B追C、C追D、D追A,每个小孩始终对准自己的目标运动,假设在某一时刻正方形的边长为l,如图所示,求:
(1)每个小孩在经过多少时间后能追到自己的目标
(2)从此时起每个小孩到追到目标,每个小孩跑过了多少路程
(3)每个小孩此时的加速度有多大
设ABCD的速度分别为为V1、V2、V3、V4(矢量)
由上图(等腰三角形)可知dV1=vV2dt
同理dV2=vV3dt
dV3=vV4dt
dV4=vV1dt
即dv1/dt=vv2
dv2/dt=vv3
dv3/dt=vv4
dv4/dt=vv1
将第一个等式两边对t取一阶微分,可以代入第2式,第2式取微分可以代入第3式,等等,最后消掉可以得到d^4V1/dt^4=v^4v1,这个有点难看下面给张图
是一个一元4阶微分方程罢了,移项分别积分得,以下过程敬请期待
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第1个回答 2012-08-23
这是一道物理竞赛题
以C为参考系B的速度如图所示,任意时刻ABCD四个小孩都构成一个正方形,此正方形在不断转动并不断缩小,但任意时刻相对速度都可分解为一个靠近C的速度V和绕C转动的速度V。计算相遇时间,我们只考虑靠近速度,所以每个小孩在经过I/V时间后能追到自己的目标
每个小孩跑过的路程为:绝对速度乘以相遇所用的时间=I
加速度计算时,取一很短时间dt,当dt趋于0时根据三角形相似的a=V2/L
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