物理问题求解与程序设计 角速度求解

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2015-01-31 23:37 标签： 遗传算法求解tsp问题
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【《星际穿越》物理学：视频分析计算飞船大小】
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好莱坞大片《星际穿越》即将在11月份上映
地面上的真实重力(左)以及太空中的人工重力(右)地面上的真实重力(左)以及太空中的人工重力(右)
作为矢量的速度，改变其方向可以获得加速度作为矢量的速度，改变其方向可以获得加速度
利用视频分析软件测算《星际穿越》中飞船的转动角速度，从而计算其真实大小利用视频分析软件测算《星际穿越》中飞船的转动角速度，从而计算其真实大小
　　新浪科技讯 北京时间10月30日消息，据国外媒体报道，好莱坞最新大片《星际穿越》(Interstellar)预计将会在今年11月12日在内地上映。现在已经可以观看这部科幻巨制的一系列宣传片。当然不仅仅是这部片子，在所有太空题材影片中，你基本都可以在里面看到飞船或空间站在太空中旋转的景象。但是在太空中的飞船和卫星为何要旋转呢？
　　飞船为何旋转
　　这个问题可不像它看上去的那么简单。这里有一些简单的，但又容易出错的事实。首先，在太空里宇航员是“失重”的，他们可以自由漂浮，似乎重力已经消失。但实际上这是一大错觉：重力并没有消失。当他们自身和他们的飞船只受到重力作用加速时，宇航员便会体验到失重现象，从他们的个人体验来看，似乎重力的确消失了。
　　在日常生活中，人类甚至根本不会感受到重力的存在，因为它均匀地作用于身体的各个部分。相反，我们会对外部施加于我们的力比较敏感，比如地面作用于我们脚掌的力。我们将这种力称为：“表观重量”。因此对于失重的解决方案就在于营造某种“表观重量”。
　　在本文配图中，你可以看到两名宇航员，左边那位站在地球上，而右边一位则在一艘飞船中。如果后面这位宇航员所处的是微重力环境，比如深空，那么唯一感受到重力的方式便是让地板向人体施加一股力，从而让人感受到虚拟重力的存在。这样，这两名宇航员的感受都将是相同的。
　　那么如何才能在宇宙飞船上营造这种虚拟的重力环境呢？学过基本力学的人都知道，如果我们改变飞船的速度，就会得到一个加速度。如果这一加速度的方向时从宇航员的脚底指向头顶，从地板向宇航员施加一个力，如此宇航员便能感受到“表观重量”。当然，要想一直持续加速飞船会相当困难。
　　不过，由于速度是矢量，我么可以通过另一种方式获得加速量。加速度取决于速度的改变，而速度是一个矢量，那么它方向上的改变同样会得到一个加速度。好了，这就是这个问题的答案：只要你做圆周运动(匀速)，你就等于时刻都在改变着速度，也就得到了加速度。
　　实际上在日常生活中你就能体会到这一点：当你开车拐弯的时候，你会感觉自己被甩向一边。飞船的情况是完全一样的。
　　在旋转的飞船中，宇航员感受到的“表观重量”取决于两个因素：转圈直径的大小以及旋转的速度(一般用字母ω表示)。这样你就能够解释这样一个现象，那就是较大的飞船转动的速度会较慢，而较小的飞船转动的速度会较快。
　　《星际穿越》中的飞船有多大？
　　在有了关于飞船大小与宇航员“表观重量”之间的大致关系之后，我们便可以开始尝试研究影片《星际穿越》中飞船的大小了。尽管这部影片目前还尚未上映，但《娱乐周刊》中描述称这艘飞船可以让宇航员们体验到大约1g的重力，也就是大致相当于地面上的重力感受。
　　那么，如果在飞船上营造出相当于1g的重力体验，并且我们通过这部电影的预告片已经可以知道飞船在太空中旋转的速度，那么理论上我们就可以计算出它的大小。
　　所以第一步是要确定这艘飞船自转的速度。这一点并不困难，只要仔细观看一下这个电影的任何一个预告片就行。在这里使用了一种视频分析软件(比如Tracker Video Analysis)追踪视频中展示的飞船某一部分的转动轨迹，比如将定位点对准飞船的中心，如此便能计算出其转动的角速度大小。
　　不过在实际做的过程中，要定位飞船上的一个点有些困难，因为视频里飞船很远，因此显得很小。不过你很明显可以看到这艘飞船正以均匀的角速度转动。因此仍然可以大致测算出其角速度约为每秒0.59弧度。按照1g重力体验的条件，可以计算出这艘飞船的半径约为28.2米，即直径56.4米。这个数字太大了，因为国际空间站也才只有100米长，还算上了太阳帆板的长度。
　　利用同样的方法，你还可以对其他电影中飞船的实际大小进行测算，比如《2001太空奥德赛》、《极乐空间》等等。(晨风)
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π有180°（角度）和3.14rad（弧度）两个值在周期T＝2πR／V＝2π／Wπ应分别代入哪个值？我要确定的答案~在百度知道里~这类问题很多人问~~~可是很多人明明自己也不确定也回答所以答案都乱七八糟~什么都有~看的我都晕了所以我要正确的~从别人那里复制的活着自己也不清楚的就不要回答了~谢谢
提问者采纳
1rad=1成立（SI制中接纳弧度制。（注意。弧度值是实数。中学范围内的题目中计算最终结果时可以取3，°非SI单位,rad）是弧度制中的平面角的主单位。 其实如果不是最终实验数据，其它情况不要代入值。）---- 弧度（radian，如用来表示频率时1rpm=1r&#47，会造成较大误差），答案中带π也无妨（像最简根式的根号一样可以保留而不用取近似值），亦即代入计算中的π取有效数字位数等于其它数据最小有效数字位数的近似值。π rad=180°，也有这方面的道理）。但中学中不要求;min=1min^-1=1&#47，一般不能省略弧度这个单位（类似单位还有非SI制单位“转”：给定角度对应的弧长和半径之比;v=2π&#47。如果出现角度值。事实上弧度是两个长度的比值，出现°的情况下公式不是T=2πR&#47，应化为弧度值再计算，应该转写为T=360°*R&#47，但为了保持物理意义，否则容易出错;ω这个形式.14（除非是估算，将弧度等作为与一般单位不同的“辅助单位”，量纲为1;ω，ω的单位相应为°&#47。因此从数学上来看;s，定义如下，有时候也省略。物理题中一般只出现弧度值严格意义上代入应该按有效数字法则;v=360°/60Hz）
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通常取“3;秒（rad&#47。πrad=180°（π弧度=180度） 2，应该取3。因为“角速度ω”的单位是“弧度&#47。“π”是无理数.14（约等于）.14” 3。在“角速度ω”的计算(ω=2π/T)中我认为 1
跟你说筒单点吧.PAI取180时它表示一个角度.所以它前面一定有三角函数如：正弦、余弦.因为你不可能把180直接代进去计算.那是没意义的.如果式中只有单独一个PAI那就只能取3.14 这是最简单快捷的判断方法.若要知道为什么再找我.
刚翻了下高三物理复习书，应该是看条件中w的单位。如条件中w给的是180°/s，则π用180°表示;同理，条件中w给的是3.14rad/s时，则π用3.14rad表示~说白了就是要单位对应一致，能约分。
应该代入3.14rad这个值. 注意你的说法,应该说180度的角用弧度制表示时大小等于π,不能说成“π有180°（角度）和3.14rad（弧度）两个值 ”，π是一个数，怎么会等于角度呢？
显然是3.14，作题时都用这个
3.14啦，小学就教了~~
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