理论教育 预见力方程及其意想不到的作用

预见力方程及其意想不到的作用

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:在前面的几个例子中,我们对方程的两个解处理的方式不一样。方程有时会有一些意想不到的作用,帮助我们拓展思维。速度较低的时候,空气阻力很小,可忽略不计。这似乎令人感到迷惑,有人可能会直接舍去第二个解。向上抛皮球时,皮球确实有两次经过高度为20米的地方,一次在上升过程中,一次在下落过程中。深入分析后可知,当皮球抛出2.5秒时,皮球会达到最高点,距离抛出点31.25米处。

预见力方程及其意想不到的作用

在前面的几个例子中,我们对方程的两个解处理的方式不一样。第一个例子求参加会议的人数,需要舍掉不符合题意的负数解;第二个例子求蜜蜂的数量,我们舍弃了分数解;第三个例子我们则保留了两个解。方程有时会有一些意想不到的作用,帮助我们拓展思维。下面,我们就列举一个这样的例子。

【问题】垂直向上抛出一个皮球,皮球初速度是25米/秒,那么需要多长时间,皮球距离抛出点20米?

【解答】在忽略空气阻力的情况下,垂直向上抛的物体存在以下关系:

h是物体达到的高度,v是初速度,g是重力加速度,t是物体从抛出开始经过的时间。

速度较低的时候,空气阻力很小,可忽略不计。为方便计算,重力加速度g取10米/秒2,将已知数值代入上面式子,可得

化简(www.daowen.com)

t2-5t+4=0

最后得出

t1=1,t2=4

也就是说,皮球有两次距离抛出点20米,一次在抛出后1秒时,另外一次在抛出后4秒时。这似乎令人感到迷惑,有人可能会直接舍去第二个解。

向上抛皮球时,皮球确实有两次经过高度为20米的地方,一次在上升过程中,一次在下落过程中。深入分析后可知,当皮球抛出2.5秒时,皮球会达到最高点,距离抛出点31.25米处。皮球在抛出后1秒时达到20米,接着又上升1.5秒,达到最高点31.25米后下落,1.5秒后再一次到达20米,接着1秒后落回抛出点。

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