獵人射猴問(wèn)題在運(yùn)動(dòng)仿真中的實(shí)現(xiàn)

1、獵人射猴問(wèn)題在運(yùn)動(dòng)仿真中的實(shí)現(xiàn)作者：暫無(wú)來(lái)源：智能制造2015年第1期撰文/Dassault Systems SolidWorks 劉紅政 宋昂一、概述獵人射猴是一個(gè)古老的命題：獵人在瞄準(zhǔn)猴子扣動(dòng)扳機(jī)的同時(shí)，猴子受到驚嚇從樹(shù)上自由 下落，猴子是否會(huì)被射中（如圖1所示）？有人認(rèn)為子彈出膛后在空中會(huì)飛行一段時(shí)間，無(wú)法射中猴子，因此猴子會(huì)幸免于難。當(dāng)然， 也有很多人論證了猴子會(huì)被子彈射中。下面我們通過(guò)多種方式來(lái)更深入地解讀這個(gè)問(wèn)題。二、現(xiàn)有的論證方式公式推導(dǎo)我們先畫(huà)出簡(jiǎn)化的運(yùn)動(dòng)學(xué)示意圖，如圖2所示。圖W適站半示意沮技照寮亍的豎直住氏-可以列出公式， TOC o 1-5 h z /2gr（1；攘公式笥

2、光為：vs!fii.&i）t=/j（2）水平方向可從列自：訂成用|=#13）由公式2和（3）可以得出：?jiǎn)⒕?A/R（4因此，只要子彈可以在猴子掉落到地面之前飛行R距離，猴子就一定會(huì)被獵人射殺。當(dāng)然， 這是以獵人的視角求解所得結(jié)果。如果以猴子的視角看待這個(gè)問(wèn)題，則所列公式會(huì)有所區(qū)別， 但得到的結(jié)論是一致的。物理試驗(yàn)很多高校的教授也在各種場(chǎng)合驗(yàn)證了獵人射猴的問(wèn)題，如MIT的著名教授Walter Lewin 在公開(kāi)課上的實(shí)驗(yàn)（詳見(jiàn)視頻 HYPERLINK /watch?v=ej1paFRZUS0%ef%bc%9b%e5%8f%b0%e6%b9%be%e5%a4%a7%e5%ad%a6 /watch?

3、v=ej1paFRZUS0；臺(tái)灣大學(xué) 周祥順教授所做的實(shí)驗(yàn)，見(jiàn)視頻 HYPERLINK /watch?v=BCkVY1PJwDQ%ef%bc%89%e3%80%82%e8%bf%99%e4%ba%9b%e5%ae%9e /watch?v=BCkVY1PJwDQ）。這些實(shí) 驗(yàn)得到了和理論一致的結(jié)果。三、使用SOLIDWORKS MOTION進(jìn)行獵人射猴的仿真首先，我們?cè)赟OLIDWORKS MOTION中建立一個(gè)簡(jiǎn)化的模型，使用球體代表猴子，使用圓柱 椎體代表子彈（圖3）。下面我們通過(guò)設(shè)置不同的運(yùn)動(dòng)邊界條件，來(lái)模擬這個(gè)問(wèn)題。3敏伽口砧5占弓叩撤左加速度法模擬子彈在槍膛中先做直線加速運(yùn)動(dòng)，出膛后在重力作用下做拋物線運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。 可以按照表中給出的參數(shù)給定加速度大小及經(jīng)歷的時(shí)間。占】 0 j B9 0-44144 -SJ DJE ft-l即占】 0 j B9 0-44144 -SJ DJE ft-l即4扣說(shuō)T誠(chéng)值研/斌甲-D j iAllllL- 心I。.?。?11JIkhi iDrlnI： H-：i亦顧mxnZJnejtn.DrfMIKUZSJi .i E iLUnrCDilbi低1用： lOODHT I11.U r Qtft iiWraAAMriM-s ( !畝K I ip Wimi. 1| :K TTMl I- u 1 - atM： i vsthiQr-urtruwi i