标枪投掷规律的力学研究—基于微分方程模型

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摘要 摘要本文是研究标枪投掷运动规律的问题,通过研究影响标枪投掷的因素使达到最大投掷距离,本文对于运动员提高标枪投掷技巧的问题有着很大的帮助,同时本问题的解决还对标枪几何参数设计,标枪比赛场地内的不利因素控制等方面的问题有一定适用性。本文进行了标枪的几何性质研究、标枪理想状态下投掷后飞行的运动规律、在相关影响因数的参数基础上对标枪投掷距离的估算,通过建立微分方程模型,量纲分析模型,理想物理模型等,利用Matlab求解。针对现存问题一,通过Matlab导出标枪内水平各点与其对应直径的散点图,在各分段内进行数据的二次拟合,得到对应的直径与长度关系的方程组。利用积分法求得方程的近似解,之后得出中轴线剖面面积64234.3mm2,用轴线剖面面积与表面积的积分方程关系求得表面积201798mm2,利用形心公式求得标枪的形心位置为x==1346.564mm。针对现存问题二,本文通过对因素进行量纲分析和对数据进行拟合的方法得出函数关系模型,通过Matlab绘制出标枪水平抛出的长度X与有关参数比值的散点图,选出更为接近常数的参数组合方式作为定性分析各要素相互之间的关系,得出结论速度越大,sin2α越大(即2α越接近90度),则水平抛出的距离越大。
出处 《知识-力量》 2019年10期
出版日期 2019年10月20日(中国期刊网平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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