问答 趣味物理类-《当装甲侦查兵遇到绵羊》√已有答案√欢迎深入研究和拓展√

磁铁

答案请加密，前三位正确者50分，4~9楼层36分，其它楼层20分

艺人他

]1 首先 我认为刹车 是不可取的 增大了 停车后 撞车的几率
2 刹车的时间要比 拐弯的时间长
3 走 左边 还是 右边 （我认为 应该朝着羊头的反方向去转弯）

计算 假设 距离羊100米 刹车应为 减速运动 加速度为5 车此时的速度为30米/秒 则
100=30*t-1/2*5t*t  可知道 t 大概为4秒 向撞

然而 若转方向 可知道 向下给一个 速度为5米/秒的 速度 此时 已经 走了 大概 20米了

所以 首先 应选 转向 其次 应转向 羊头相反的方向（动物的本性 决定） [/hide]

suntaste

]设A点到绵羊的距离为r，则最小的转弯半径应=r-w（半个车宽）
车速为v，驾驶员对v应该能掌握大概是多少。
则遇到绵羊最小的转弯时间为t=1/4*π*（r-w）/v即t=0.25*3.14*（r-w）/v
当r小于最小转弯半径时，应刹车的同时进行左转弯。因为右手的力量比较大。左转弯应该比右转弯快。
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oujunzhu

　　某参考资料上有这样一道例题：司机开着汽车在一宽阔的马路上匀速行驶，突然发现前方有一堵墙，他是刹车好还是转弯好？（设转弯时汽车做匀速圆周运动，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等）

　　原作者的分析如下：汽车刹车后，轮子停止转动，它由于惯性沿路面滑行，设速度变为零时向前滑行的距离为s，而汽车转弯作匀速圆周运动时，地面的摩擦力f提供匀速圆周运动的向心力，当静摩擦力最大时，圆周运动的半径R最小；比较采取哪种措施好，实际上就是比较R与s的大小；当s＞R时，转弯好；当s＜R时，刹车好；当s=R时，刹车与转弯效果相同。

　　有的资料中也有同样的题，只不过把“一堵墙”改为“一根长而粗的电线杆”而已，但是所提供的答案却是：急刹车好。

　　笔者认为，这样的结论值得商榷，对该题的分析如下：

　　设汽车的质量为m，车轮与地面间的动摩擦因数为μ。刹车时，车的速度设为v0，此时，车离墙的距离设为s0，为方便起见，设车是沿墙底线的中垂线运动。

　　若司机采用刹车方法，则汽车向前滑动的距离设为s，s满足方程

　　

　　

　　

　　讨论：

　　（1）如果s0＞R，则紧急刹车或者转弯都可以；

　　（2）若R＞s0＞s，则紧急刹车会平安无事；

　　（3）若R＞s0＞s，此时汽车能否安全转弯？还与墙的长度和位置有关。如图，以质点O表示汽车，AB表示墙，若墙的长度L＜2R，例如，设L=2（R-Rcosθ），很显然，如果墙在AB和CD之间任一位置上，汽车转弯同样平安无事；

　　

　　（4）若s0＜s，不能紧急刹车。但是与（3）同理，如果墙的长度和位置符合一定条件，汽车转弯照样安全无恙。

以上还是没有考虑司机反应时间的因素，总之这题资料太少，这能这样臆测了。[/hide]

cryopig

]如果只考虑撞不撞到羊的话，踩住刹车就行了吧。何况岔路的情况还不清楚。

用公式说明的话就是：

假设如果踩住刹车，车子从急驶到停下来，滑行的位移为L1
假设如果转弯，车子直行一直到右转完成，向羊群靠近的直线位移为L2
地面摩擦力为f

对刹车，由于能量守恒，f * L1 = 0.5 * m * V * V

L1 = 0.5 * m * V * V / f

对右转，摩擦力提供向心力，f = m * V * V / L2

L2 = m * V * V / f

因此L1=0.5 * L2

刹车的更不容易撞到羊


如果先转向再刹车呢？


如果先转向再踩刹车，假设转了a度

转向时向羊群靠近的距离为：L2 * Sin(a)
斜着刹车时向羊群靠近的距离为：L1 * Cos(a)
因为：2 * L1= L2
总距离为: L1 * ( 2 * Sin(a) + Cos(a))
求导数可得极值：2 * Cos(a) - Sin(a) = 0 ; a = 63.43
求二阶导数可得： - ( 2 * Sin(a) + Cos(a) ) < 0 说明此极值为极大值，可惜！



红线为车子路线，黑线为辅助线，蓝线为靠近羊的距离
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oujunzhu

那就得练“漂移”甩尾过弯了。这招可以使车子迅速转向,快速侧滑过弯,不必担心速度过快会造成转弯半径过大的问题.完美的甩尾甚至可以不用减速,直接过弯.这就比单纯刹车或转弯保险！
如何建立数学模型说明整个过程，这一下我不能解决。
附

一篇介绍“漂移”动作要领及原理的文章

移过弯时,
车子以前轮为转轴,车尾随着惯性迅速旋转;
车子车轮抱死,车轮不指向车子前进方向
车子侧向滑动通过弯道
从而达到使车子快速转向而不必担心转弯半径的目的.
车手是如何产生漂移的
产生漂移的方法多种多样,本文介绍一种最常用的方法.以向左转弯为例.右弯类似.
如弯前,猛踩油门,同时略向左转.
如弯时,松开油门,猛踩刹车或拉起手刹,注意刹车时间要短.同时较大幅度向左打方向盘.
转弯至约二分之一时踩油门并快速向右打方向盘.
继续踩油门加速出弯,同时根据接下来的跑道方向,打方向盘,调整车的姿态.
产生漂移的基本原理
若想甩尾,则应使前轮尽量不动,后轮向转向方向"甩出".这就要求后轮失去大部分(或者全部)抓地力,同时前轮要能保持抓地力(最多只能失去小部分,最好获得额外的抓地力),这时只要车受到一定的横向力,车就甩尾.
甩尾时车子前后轮对地面压力大小不同的原因有很多种,本文只讨论惯性这一原因.
产生漂移的原理
――惯性原因
改变前后轮的抓地力,就要改变车轮对地压力的分配比例;
猛踩刹车或拉起手刹时,由于惯性,车身重量向前轮转移,使前轮与地面摩擦力增大,而后轮与地面的摩擦力减小甚至没有摩擦;
这时,迅速转向,车子就会以车头为轴旋转,产生甩尾.
有了这些准备工作,我们就可以来分析甩尾的具体过程了.
漂移原理的分步解释
1 入弯前加速,是为了获得一个较大速度,为入弯时减速使重量转移到前轮作准备.同时略向左转调整入弯角度.
2 入弯时,松油门拉手刹或踩刹车减速,就会使前轮抓地力增大,后轮抓地力减小.这时打方向盘转向,整个车身受到惯性离心力作用,就会以前轮为中心旋转,即"甩尾".
漂移原理的分步解释
3 在弯道约1/2处,踩油门,又使前后轮抓地力相同;同时猛地向右打方向盘,调整车的前进方向,阻止车继续"甩尾",而使车侧向滑行,即"漂移".
4 漂移到适当位置时,大力踩油门,方向盘调整到适当方向,结束漂移,加速出弯.
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azhi

[]根据感觉 找个方向急转弯[/hide]

lewin

设定装甲车的制动距离为Lx，既然是“遇到难题”，显然此时Lx已经大于车与羊之间的距离（车与羊之间的相对速度已经考虑在内）

设定右方岔路出现车辆Cr的制动距离为Lsr，而Cr距离路口的距离为Lr
而右方出现车辆的概率为P(R)

设定左方岔路出现车辆Cl的制动距离为Lsl，而Cl距离路口的距离为Ll
而左方出现车辆的概率为P(L)

则右拐安全的条件为，Lr>=Lx+Lsr，设定此条件出现概率为P(r)
  左拐安全的条件为，Ll>=Lx+Lsl，设定此条件出现概率为P(l)

发生撞车的概率为，以右拐为例：P(R)*(1-P(r))

则在已经不撞到羊的情况下的最优措施为：

比较P(R)*(1-P(r))与P(L)*(1-P(l))的值，哪个小，则向那个方向拐，
此即为“不撞到绵羊”前提下的“最优措施”。[/hide]

pudding880

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suntaste

]鸣笛把羊吓跑！
1只羊跑→1群羊跑，羊一跑左右的车辆肯定知道岔路口有车辆，就会减速！
一场交通事故就这样避免了 [/hide]

mark_han

从常识上来讲，驾驶员最优的选择应该是一边踩刹车，一边向右打方向盘
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//可以后退呀呵呵,如果要转弯的话,还要判断左右边是否有车
//定义一个枚举
public enum car
{
left=0,  //左边有车
right=1, //右边有车
lr=2,  //左右都有
nlr=3, //左右都没有
}

public class sheep
{
private double length; //绵羊小队的长度

private double leftlength; //绵羊在十字路口左边的长度


public void run()
{
//假设羊没在动
  car c;
  if (c==c.left) //左边有车,往右转
{
//公式符号打不出来,简单描述下吧
double side=(1/2*m*v*v+(length-leftlength)的平方)开根号;
//计算出了三角边长后,利用斜交方法判断边在左边还是右边
如果在左边则会撞到,在右边可以往右转

}
if (c==c.right)... 下面基本都是同样的方法
// 不知道对不对 , 还要考虑车子的状况等很多因素
}
}



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kankankkh

]  设装甲车的质量为m，车轮与地面间的动摩擦因数为μ。刹车时，车的速度设为V0，此时，车离羊群的垂直距离设为L0，为方便起见，设车是沿羊群长度的中垂线运动。装甲车刹车后，由于惯性滑行，设速度变为零时装甲车向前滑动的距离为L，而转弯作匀速圆周运动时，地面的摩擦力f提供匀速圆周运动的向心力，当静摩擦力最大时，圆周运动的半径R最小；比较采取哪种措施好，实际上就是比较R与L的大小


1. 若侦察兵采用刹车方法，则装甲车向前滑动的距离为L，L满足方程
μmgL=1/2 mv0[sup]2[/sup]



2. 若转弯，μmg＝mv0[sup]2[/sup]/R      (R为装甲车最小转弯半径)
R= v0[sup]2[/sup]/μg=2L0
（1）如果L0＞R，则紧急刹车或者转弯都可以；
（2）若R＞L0＞L，则紧急刹车会平安无事；
（3）若R＞L0＞L，此时装甲车能否安全转弯与羊的长度和位置有关。以质点O表示装甲车，AB表示羊群长度，若羊群长度的长度L＜2R，例如，设L=2（R-Rcosθ），很显然，如果羊群长度在AB和CD之间任一位置上，装甲车转弯同样平安无事；


（4）若L0＜L，不能紧急刹车。但是与（3）同理，如果羊群长度的长度和位置符合一定条件，装甲车转弯照样安全无恙
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cubase01

你的题目出的都　很晦涩的说．．不撞绵羊？不开过去不就得了．．侦查兵是要侦查两条路上有没有车？急驶漂移过去？搞晕．．

]不太理解这个题目，按目前的理解——

急驶的车，要不碰着羊，无非就是一边刹车、一边拐弯。

单纯刹车，因为车不可能瞬间停止，所以不能确保不碰着羊；单纯拐弯，因为向心力（这个向心力由车轮与地面的摩擦力提供）有限，所以拐出的弯道的曲率也有限，不能确保不碰着羊。

当然，一边刹车一边拐弯，仍然不能确保，但不碰到羊的可能性增加了很多——

由于刹车的作用，车速下降；而车速下降，拐弯需要的向心力（与车速的平方成正比）就会随之大幅大降，侦察兵就能够拐出很弯的弯道，以致于绕开羊群。

但是，路岔两边是否有车却不一定，无论如何作，也不能确保不碰到两边急驶而来的汽车。

图中没有给出任何几何或运动学的参数，不知该用些什么公式来说明。[/hide]

sunhaolan

绵羊是由南往北走，而绵羊移动速度慢，所以绵羊后面肯定是有车，而前面无车，所以车要右转，切到绵羊前面。
绵羊移动速度为 v绵羊。车的速度为 v车。A点到羊群距离为a，羊群总长度为2b。

那么通过下列公式计算车右转的角度r：
a*tan(r)-b     a/cos(r)
-------------- =  -----------
  v绵羊         v车
如果右转角度大于r，就不会撞到绵阳，而且安全行驶。
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ylqcgg

]原理是玻璃折射
理论上 坦克 （装甲车） 前放视野可以到180° 可以直接看到左右有没有车 正常操作就行了
具体原理是 玻璃的折射

一下 是原理
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gent

]左方向到头，油门5000转，系好安全带，一档突放离合，轮胎啸叫前冲一点以后开始甩尾，转180度后视情况踩离合停止调头。[/hide]

zjwzcyb

]先去掉一些错误的答案：
1、急刹车。根据惯性定律，疾驶速度大，刹车后冲过的路也长。s=v^2/2a；
2、减速（刹车）拐弯。刹车或减速后用的是后轮制动，在整个过程中，如果以后轮作为基准，则前轮做圆周运动。在这个过程中要考虑两个因素：a、后轮仍在做向前的减速运动，b、由于前轮相对与后轮的圆周运动会产生离心力，这个力将使前轮带动后轮加速前进。因此，此种状况结果是后轮容易撞上绵羊。
根据以上分析，唯一可行的只有加速转弯。
加速转弯将使前轮作为相对圆周运动的中心，由于前轮的速度方向和后轮的速度方向不一致，因此，根据速度矢量相加规律，后轮相对于前轮的速度比后轮前进速度大得多，在前进较小距离的情况下，可以完成，90度甚至180度转弯，从而避开绵羊，顺利前进。[/hide]

qcd0024

]大体上讲应该是朝着绵羊走的那个方向开
原因如下
无论是哪个方向朝绵羊开的，该路上的司机都会注意到，而且放慢速度，这样相对来说司机会比较安全。

如果发现，因为是急速行驶，应该可以甩尾，立马转向应该就可以了。。

没从物理的角度来说，参与一下。
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