另一种解法 |
送交者: acarefreeman 2012月05月10日16:49:18 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话 |
回 答: Bravo! 由 Sidai 于 2012-05-10 15:56:07 |
在柔性、密度均匀、不可拉长等假设下,所给问题的答案是一个已知的著名结果,称悬链线,其方程为y=a*cosh[x/a],其中a是一个待定的参数。根据给定的绳长,可以定出a=204.123(米),于是绳子下垂h=y(50)-y(0)=6.154(米)。百度文库有以上方程的详细推导,这是链接:http://wenku.baidu.com/view/c5eaeb03cc1755270722081e.html 这里仅简单说明一下题中各假设的使用情况: (1)柔性的假设可确保绳子上各点的张力是沿着该点的切线方向的; (2)均匀密度用于计算任意一段弧长为l的绳子所受的重力(弧长l*均匀线密度*重力加速度) (3)通常设计题目时,题中的均匀密度是一个给定值,若如此,那么不可拉长这一假设已经包含于密度均匀的假设之中(因为绳子的可拉长必定意味着它局部或整体的密度改变),所以在这个前提下,不可拉长不是一个独立的假设。作为佐证,以上所引的百度文库的证明似乎没有使用不可拉长这个前提。 另外,以上推导思路似乎还可以推广到柔性、变密度(但密度是一个给定函数)的绳子的情况,但是这时所得微分方程的求解必需使用数值方法。 ~acarefreeman
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