周 蔷

(湘南学院 经济管理学院 物流系,湖南 郴州 423000)

1 问题概述

本文主要探究根据题目中提供的数据信息，对整个同心鼓拓展项目进行数据可视化的物理分析.总的来说，一共要解决四个问题：

问题一：首先利用恢复系数的经典力学接触模型，求出碰撞过程中的能量损失ΔE.其次再根据基于线性阻尼的动态接触模型，求出整个接触过程中接触力所作的功W(即为能量损失)，再根据ΔE=W解出接触阻尼系数cn.最后，我们建立了计算鼓与球撞击过程中速度衰减的复杂物理模型，通过Simulink系统仿真计算出球碰撞鼓面后速度恢复至碰撞前一刻的速度相同耗时0.22s，再通过计算所需合力的大小所得排球反弹时初速度为2.8m/s时，竖直方向上的合力为82.7N.最终解出排球弹起的最佳高度为40cm.

问题二：由第一问解出当高度为40cm时排球作自由落体运动需要耗时0.29s，利用此条件综合考虑发力力度大小和发力时间对鼓面倾斜角度的影响，分别建立了发力力度大小与倾斜角度关联的复杂物理模型和发力时间对鼓面倾斜角度关联的复杂物理模型，得出水平位移和竖直位移的大小影响鼓面倾斜角度的结论.并最终求得两种模型的倾斜角计算公式.将此倾斜角计算公式代入题目中所提供的9组数据最终求得序号1到序号9所对应的鼓面倾角(度)分别为：5.0976、5.7315、5.2802、4.5416、5.2336、4.9387、8.9904、5.8347、2.0533.

问题三：基于第一问第二问的模型，考虑到倾角的问题，所以对问题一策略改进的结果是：增大竖直方向上的合力，使……