楼主:
arrenwu (键盘的战鬼)
2019-07-31 12:28:19※ 引述《royerrick (Boosgiench)》之铭言:
: → royerrick: 我一直以为平射全程空气阻力会比较大 我算一下好了 07/31 10:37
: → royerrick: 黑呀 要积分 我算一下 确定我错了再来道歉 07/31 10:39
这部分我查到的空气阻力物理模型是
1. 大小正比于速率的平方
2. 方向跟速度相反
我们可以简单点考虑一个问题...就是一个小质点在飞行,
然后受到的空气阻力在他的速率是 1 m/s 的时候所造成之加速度大小是 β m/s^2
令 g 为重力加速度, x(t) 和 y(t) 是质点在 t 秒时候的 x&y 座标
我们可以写出下面这个微方
x''(t) = -β√(x'(t)^2+y'(t)^2)*x'(t)
y''(t) = -β√(x'(t)^2+y'(t)^2)*y'(t)-g
如果初速度为 V0,仰角为 θ,
则 Initial Condition 为
x(0) = y(0) = 0
x'(0) = V0cosθ
y'(0) = V0sinθ
对了,你如果还没有算出来,我觉得可以停笔了,
我不觉得这个微方有 closed form
然后我写了个程式去算不同仰角的情况下,落地时候的速度和位置
这里面 β 用的是 0.01 m/s^2
初速度是 67.5 m/s
重力加速度则是平常用的 9.8 m/s^2
仰角分别是 72, 60, 45, 36, 30, 25.7, 22.5, 15, 12 度
程式在这里有兴趣的可以玩玩看 (Python)
https://mega.nz/#!t51wRCQL!5UYa04xRSeIAlXdgkNWq3aTub5aAgCQlC5Sb2nRnd1Y
飞行轨迹长这样 (那个平的直线是高度为0的线)
https://i.imgur.com/xl0RpYn.jpg
落地的距离跟落地的速度
https://i.imgur.com/PE6NQgx.jpg
虽然两者并非严格递减的关系,
不过看起来大致上水平距离越远的话落地的速度越慢,
其实这问题从一开始就不用算,直接设定极端条件见结果就好
作者:
BITMajo (BITMajo)
2019-07-31 12:30:00中世纪国王:你们这种人才去训练弓箭手太可惜了
作者:
dans (Go for the eye)
2019-07-31 12:30:00嗯嗯我本来也想这样说的,无奈推文字数有限
作者:
emptie ([ ])
2019-07-31 12:31:00quality post
作者: lucky0417 (L.W) 2019-07-31 12:32:00
这串越来越多人算这个了 WTF
作者:
lairx (lairx)
2019-07-31 12:32:00嗯嗯没错没错我也是这么想(看不懂
作者:
ellis5566 (艾莉絲)
2019-07-31 12:33:00工三小==
作者:
probsk (红墨水)
2019-07-31 12:34:00你这个烂弓兵
作者:
emptie ([ ])
2019-07-31 12:34:00不过说不定质点的假设离现实世界还很远也说不定毕竟箭身很细长 还有羽毛
作者:
BITMajo (BITMajo)
2019-07-31 12:36:00是吗?箭杆也有相当重量吧?不知道
作者:
BITMajo (BITMajo)
2019-07-31 12:42:00这可能又要看不同的箭头了
作者:
npc776 (二次元居民)
2019-07-31 12:44:00(′・ω・‵)<马的我真是个烂弓兵
箭种间的质点位置差很多 有些箭杆前端削尖就拿来射了
就是不同角度射击 且击中相同位置上的目标以此讨论终速
作者:
uruzu007 (放荡的约翰)
2019-07-31 12:45:00跟我.....?!
roy你那个前提没差,一样直接用极端条件结果马上出来
作者:
BITMajo (BITMajo)
2019-07-31 12:47:00我猜现代箭的箭杆可以做得轻很多,毕竟有黑科技碳纤维
也就是这两个角度刚好可以击中相同目标 然后看看终速
作者:
emptie ([ ])
2019-07-31 12:47:00看了有些文献里面都说在流体里面的阻力跟速度的平方成正比耶
回shamanlin大 你提出的这两个例子并没有一定解
我一直有个假设就是初速度够快以至于命中时可达终端速
除非你设置不同条件像是往上射0阻力,水平射要穿过水不然就只有一个答案
那假设完全不会影响结果,你用超高初速垂直往上射最后
我不确定的点是这个初速度用在平射时会不会因为距离太远而掉到终端速度以下不过算力不够 一直算不出来QQ 先感谢这篇大大帮解 感恩
不会,因为有设定地面时会先落地如果你没设置地面,平射的箭一样会因为重力往下掉但因为水平方向的速度较高,所以还是水平射击胜
作者: freebads (溯) 2019-07-31 12:56:00
箭杆跟箭头要一般重吧...不然射出会不平横吧,怎么一堆人认为箭杆没重量...
作者:
hdjj (hdjj)
2019-07-31 12:56:00直接画轨迹图应该更直观
我说的平射其实是小角度(接近0)射击 因为人有高度
所有水平动能全部被空气阻力抵销到零,然后垂直达到终
我的观点是平(小角度)射与大角度射击谁会胜出取决于初速度以及你与目标间的距离
这篇模拟提供一个证据 就是60度与15度可射击同一目标
射击到同样目标为前提,小角度代表路径短损耗少命中快
平射是最难闪的,远距离抛射因为箭的落地方向跟人的移动方向不同,加上投影面积较小,其实更难命中
作者:
faiya (Dis)
2019-07-31 13:10:00箭杆和翔羽也很重要啊,弓箭的杀伤力不是只有箭头,还包含滑翔的力量,不然射弹弓就好了干嘛还那么麻烦制作箭
这一整串都让我想到the Big Bang theory
作者:
lucifier (lucifier)
2019-07-31 13:35:00原来是弓箭手啊,我还以为是数学家呢
作者: pan568655 (XDragonKevin) 2019-07-31 13:54:00
平射通常都是弩队在用的吧
作者:
hanmas 2019-07-31 14:16:00beta影响很大吧 你beta的数值怎么来的?
作者:
ccode (废柴)
2019-07-31 14:25:00....期待含乱流的分析
我记得速度慢的话是跟空气阻力成正比而已要快一点才是平方不过箭应该算快了感觉回到普物了呢
作者: Utopiasphere 2019-07-31 14:39:00
大一普物课有写过类似程式 只是我们用的阻力模型是正比于速度 结果好像是仰角3X度时会有最远射程吧