獵人射猴問題在運動仿真中的實現(xiàn)

1、獵人射猴問題在運動仿真中的實現(xiàn)作者：暫無來源：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古老的命題：獵人在瞄準(zhǔn)猴子扣動扳機的同時，猴子受到驚嚇從樹上自由 下落，猴子是否會被射中（如圖1所示）？有人認(rèn)為子彈出膛后在空中會飛行一段時間，無法射中猴子，因此猴子會幸免于難。當(dāng)然， 也有很多人論證了猴子會被子彈射中。下面我們通過多種方式來更深入地解讀這個問題。二、現(xiàn)有的論證方式公式推導(dǎo)我們先畫出簡化的運動學(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：啟就-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問題，則所列公式會有所區(qū)別， 但得到的結(jié)論是一致的。物理試驗很多高校的教授也在各種場合驗證了獵人射猴的問題，如MIT的著名教授Walter Lewin 在公開課上的實驗（詳見視頻 HYPERLINK /watch?v=ej1paFRZUS0%ef%bc%9b%e5%8f%b0%e6%b9%be%e5%a4%a7%e5%ad%a6 /watch?

3、v=ej1paFRZUS0；臺灣大學(xué) 周祥順教授所做的實驗，見視頻 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 驗得到了和理論一致的結(jié)果。三、使用SOLIDWORKS MOTION進行獵人射猴的仿真首先，我們在SOLIDWORKS MOTION中建立一個簡化的模型，使用球體代表猴子，使用圓柱 椎體代表子彈（圖3）。下面我們通過設(shè)置不同的運動邊界條件，來模擬這個問題。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動，出膛后在重力作用下做拋物線運動，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T誠值研/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