名侦探柯南事务所

标题: M5中的滑板问题的计算 [打印本页]

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-1 19:38
标题: M5中的滑板问题的计算
上个帖子太水被xx了

但4L的同学使我对计算滑板问题产生了浓厚兴趣

M5中滑板问题：

飞跃过程可简单看作斜抛运动

不计空气阻力

设飞出时断掉的桥头与水平面夹角为y

飞出时初速度为x

则柯南与滑板的竖直分速度为xsiny

水平分速度xcosy

纵方向看作竖直上抛

则有t=2*V(纵)/g

在水平方向

由于断桥的存在，实际飞跃长度可计为S=40m

而水平方向上作匀速直线运动

S=V（水平）*t

两个方程消去t可得

x=sqrt(g*S/(2*siny*cosy))=(g*S/(sin2y))

y的角度大约10度，所以x大约为：

33.85m/s=121.8km/h

是极大的速度

柯南的加速距离最多有s=15m

由动能定理，设柯南与滑板大约重25kg

则牵引力大约做功W=1/2*m*v^2=14.32KJ

平均加速度a=x^2/(2*s)=38.1m/s^2

算来时间t约为1s

则滑板平均功率为14.32千瓦

大约19.48马力

对于一个滑板来说还是相当大的

不过逻辑还能说得通就是了~~

但考虑到SC同学的建议，算上空气阻力，马力还会加大

同时，飞行和加速过程中柯南所受阻力比滑板大的多

所以是不可能稳定地呆在滑板上的

除非绑在滑板上

希望没人研究过...

有关小L麻醉枪的问题：由于麻醉枪针质量很轻，射程不大于10m，短，且初射角很大，所以应该可以达到的

[ 本帖最后由越水柯哀于 2009-2-3 09:08 编辑 ]

作者: 柯哀Fan 时间: 2009-2-1 19:45
我反正是第一次看这东西。。。。
虽然感觉看时奇怪下来也没深思过
同样的麻醉枪能成立么。。。

作者: MAZEAX 时间: 2009-2-1 19:45
算地好快= =
看来，，，，，，，要求滑板的性能要优于马自达

作者: 云小天 时间: 2009-2-1 20:01
时速120,由于是柯南的滑板,还是可以接受的

作者: Kudo54 时间: 2009-2-1 21:28
滑板和麻醉槍的公式不能成立的吧

你也算了滑板的速度呢更精確也說不定~

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-1 22:04

原帖由 Kudo54 于 2009-2-1 21:28 发表
滑板和麻醉槍的公式不能成立的吧

你也算了滑板的速度呢更精確也說不定~

你是指滑板的计算有问题还是麻醉枪的类推有问题？

作者: chaos1016 时间: 2009-2-1 22:09
楼主太强悍了，肯定是物理高手！1

作者: SC 时间: 2009-2-1 22:56
考虑到空气阻力和摩擦力，功率要增大。
而且那么小一块滑板，15KW，即使转化率到20%，也是不可能太阳能供电的，更何况还要有蓄电池的空间。
还有，15KW，若电压较低，则电流过大，需要更粗的电线和绝缘层，那个电机怎么造出来的；若电压高，因太阳能电池板转化得到的是DC，则滑板中还需要复杂的DC-AC转换器以及升压变压器，空间不够。

[ 本帖最后由 SC 于 2009-2-2 11:40 编辑 ]

作者: 飞扬的火 时间: 2009-2-1 23:19
http://bbs.aptx.cn/viewthread.ph ... B%E8%8C%85%E5%8F%B0

楼主是哪个大学的。。。主论坛都强人

作者: MAZEAX 时间: 2009-2-1 23:38
火叔你又挖坟，，，，，，，，，貌似经常光顾精品导读的我没发现这个，，，，，，，，（再找找去

作者: 飞扬的火 时间: 2009-2-1 23:45
这个帖子是1星贴
精品导读里是3星+哦

作者: AlejandroMagno 时间: 2009-2-2 02:29
只看个结论，前面的推导过程完全看不懂。。

作者: tinytime 时间: 2009-2-2 02:47
19.48马力……
不过按照相当于一辆电动车的功率来看……电动滑板……马马虎虎……

作者: conanbokc 时间: 2009-2-2 09:19
强悍
有空我也算下

作者: 咪哀 时间: 2009-2-2 10:08
ms很复杂的样子

作者: 唯一真相 时间: 2009-2-2 10:46
8L才是真正的高人……

作者: victeria 时间: 2009-2-2 11:38
博士做的东西即使超越常理也不奇怪吧……

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 12:06

原帖由 SC 于 2009-2-1 22:56 发表
考虑到空气阻力和摩擦力，功率要增大。
而且那么小一块滑板，15KW，即使转化率到20%，也是不可能太阳能供电的，更何况还要有蓄电池的空间。
还有，15KW，若电压较低，则电流过大，需要更粗的电线和绝缘层，那个电机怎么造出来的；若电压高， ...

这块滑板不一定是太阳能的那块，这样问题可以少很多

毕竟用的时候也是晚上，阿笠肯定有改进

高电压可能可以通过自感得到，但这样瞬时功率很大，有可能被烧毁

另外如果加上一大堆辅助的装置，质量势必增加，要求的功率也更大

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 12:08

原帖由 飞扬的火 于 2009-2-1 23:19 发表
 http://bbs.aptx.cn/viewthread.php?tid=133519&highlight=%2B%E8%8C%85%E5%8F%B0

楼主是哪个大学的。。。主论坛都强人

这个帖子我觉得把初射角估计得太大了

毕竟是个联络桥，如果角度那么大就不对劲了

大于45度就已经是陡坡了，所以说角度没那么大，实际功率会大很多~

[ 本帖最后由越水柯哀于 2009-2-2 12:12 编辑 ]

作者: ~green蝈蝈~ 时间: 2009-2-2 12:11
等咱学了那么多后再看。。= =

作者: SC 时间: 2009-2-2 12:19
自感只能得到瞬时的高电压，不能用来驱动电机。
在那个被炸得乱七八糟的断桥上，时速100km/h,滑板如果没有悬挂装置的话，不仅速度上不去，柯南还会被震下来。但是看滑板的特写，没有悬挂装置的痕迹。

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 12:36

原帖由 SC 于 2009-2-2 12:19 发表
自感只能得到瞬时的高电压，不能用来驱动电机。
在那个被炸得乱七八糟的断桥上，时速100km/h,滑板如果没有悬挂装置的话，不仅速度上不去，柯南还会被震下来。但是看滑板的特写，没有悬挂装置的痕迹。 ...

这个我同意

另外还一个bug就是滑板本身没有控制速度的装置，那么柯南飞跃的速度即最大速度，如果是以前的那块滑板，根据TV里面的参照物，速度是达不到120km/h的

作者: 飞扬的火 时间: 2009-2-2 12:41
我GF肯定能看懂~我是彻底理科白痴

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 12:42

原帖由 飞扬的火 于 2009-2-2 12:41 发表
我GF肯定能看懂~我是彻底理科白痴

让我立马想到草薙和汤川学~~

作者: ivylgm 时间: 2009-2-2 12:46
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 13:02

原帖由 ivylgm 于 2009-2-2 12:46 发表
看过四驱兄弟吗? 小小的四驱车里面还有N多零件,晶片等等..滑板大多了,呵呵..也许博士安装的都是迷你零件呢..

想法很好，但毕竟四驱兄弟里面的四驱车的质量和速度比滑板差远了，就算滑板用了迷你零件，但是为了达到高速度所产生的热量，所需的电压等等都是不会变的~

作者: SC 时间: 2009-2-2 13:34
在以120km/h的高速飞行时，空气阻力不可忽略。简化模型，忽略其他方向的气流，只考虑与X轴正方向相反的空气阻力。
因柯南迎风面面积远大于滑板，所以柯南所受空气阻力远大于滑板。考虑到滑板的外形，只能提供极有限的浮力，使柯南和滑板间存在相互挤压，提供摩擦力。这个摩擦力不足以维持柯南与滑板的相对静止。

作者: Conan-Shakes 时间: 2009-2-2 13:43
完全看不懂...

唉...咱这脑袋...
话说强人好多...

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-2 15:12

原帖由 SC 于 2009-2-2 13:34 发表
在以120km/h的高速飞行时，空气阻力不可忽略。简化模型，忽略其他方向的气流，只考虑与X轴正方向相反的空气阻力。
因柯南迎风面面积远大于滑板，所以柯南所受空气阻力远大于滑板。考虑到滑板的外形，只能提供极有限的浮力，使柯 ...

这条说得太好了～～

除非柯南趴在滑板上，然后合体

（笑～～）

作者: dingman723 时间: 2009-2-2 15:22
楼主很强大,理科已经扔N年了

作者: 【Kìd〗 时间: 2009-2-2 15:53
平抛运动...隔了一年了忘记了....
LZ很强大~~佩服~~

作者: jayhumong 时间: 2009-2-2 18:29
LZ太有才了。。。对于理科本人研究不深

作者: zzwzzwzzw 时间: 2009-2-3 03:45

原帖由 越水柯哀 于 2009-2-2 15:12 发表

这条说得太好了～～

除非柯南趴在滑板上，然后合体

（笑～～）

我想说的也是这个

滑板再神棍再高科技，只要是普通人就没法做出超人的动作，LZ算出了滑板加速度为38.1m/s^2，不管柯南滑板之间摩擦系数再大柯南也绝对会被甩出去的。

唯一一个办法就是把柯南和滑板绑起来，滑板预备，点火，发射，然后飞过去……但这样我就不知道等会儿如何刹车了……所以这根本不是滑板，这一开始就是一台高智能火箭啊！！！

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-3 10:39
这么说的话那么柯南的滑板比片尾中的福特野马GT这辆大马力跑车还要强，不是吗？

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-3 11:29

原帖由 MOSTWANTED 于 2009-2-3 10:39 发表
这么说的话那么柯南的滑板比片尾中的福特野马GT这辆大马力跑车还要强，不是吗？

不会阿

大马力跑车马力要大得多，之所以加速不快是因为质量太大了

跑车再轻也得1t，再加五个小孩一个老头怎么着也有1200kg，柯南加滑板大约是25kg，差太多了

作者: Danny17 时间: 2009-2-3 18:13
各位大大貌似只考虑了滑板的电机阿。那块滑板是靠什么供电的阿？
虽说设定中柯南的滑板是太阳能的。但就算滑板板面全是太阳能电池板也不合理啊。
不考虑强度问题，柯南不在的时候充电的时候还是可能的，但他站在上面时候是怎么充电的阿？还有用太阳能电池板差生的那弱的可怜的电流直接去驱动滑板怎么想都不可能。而且博士要是发明出来转化率超高的太阳增电池板，那去申个专利还不赚翻了？

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-3 18:27

原帖由 Danny17 于 2009-2-3 18:13 发表
各位大大貌似只考虑了滑板的电机阿。那块滑板是靠什么供电的阿？
虽说设定中柯南的滑板是太阳能的。但就算滑板板面全是太阳能电池板也不合理啊。
不考虑强度问题，柯南不在的时候充电的时候还是可能的，但他站在上面时候是 ...

这个问题SC同学已经问过了

我估计此滑板非彼滑板，阿笠肯定做了改进~~

至少肯定不是太阳能供电~

作者: SC 时间: 2009-2-3 18:55
上学科专业概论课时某教授讲过2h的纳米晶太阳能电池，，还玩了玩。让我觉得这东西虽然小巧轻便，但距离小型化目标还有很大差距。现在最好的，一套设备有5kg，但只能提供数伏的电压。（这是指纳米晶太阳能电池，硅太阳能电池虽然转化率高，但太贵了，而且商用的转化率也只有15%）
如果是充电式的话，我想知道那个电池是如何承受大电流的。
如果是热机的话，需要大量的空间储存燃料，而且存在极大的危险性（尤其像柯南那样用）。至于哪种燃料比较理想...我就不班门弄斧了...

作者: Danny17 时间: 2009-2-4 00:13
不知道各位大大发现了没，某k在飞越时曾有一张联络桥的特写，可那时候的某k在哪呢？
这个bug真的很强大

作者: 一切随风 时间: 2009-2-4 03:39
哇咔咔 ms是强大的高中数学,,,,

作者: wsy8865 时间: 2009-2-4 09:11
提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-4 10:24

自感只能得到瞬时的高电压，不能用来驱动电机。
在那个被炸得乱七八糟的断桥上，时速100km/h,滑板如果没有悬挂装置的话，不仅速度上不去，柯南还会被震下来。但是看滑板的特写，没有悬挂装置的痕迹。

阿笠博士不会是使用跟奥迪S8相同的空气悬挂系统吧

作者: SC 时间: 2009-2-4 10:45
可以用相对简单的弹簧悬挂，成本也较低。

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-4 11:22

原帖由 SC 于 2009-2-4 10:45 发表
可以用相对简单的弹簧悬挂，成本也较低。

但是普通的弹簧悬挂可以支撑得住滑板的高性能涡轮增压引擎吗？这样不会散架吗？

作者: SC 时间: 2009-2-4 11:40
所以说那个滑板很BUG......

作者: Danny17 时间: 2009-2-4 19:19

原帖由 MOSTWANTED 于 2009-2-4 11:22 发表

但是普通的弹簧悬挂可以支撑得住滑板的高性能涡轮增压引擎吗？这样不会散架吗？

就算不考虑悬挂，那个引擎是怎么散热的阿？总不能用液氮吧！

作者: Danny17 时间: 2009-2-4 19:26

原帖由 MOSTWANTED 于 2009-2-4 10:24 发表

阿笠博士不会是使用跟奥迪S8相同的空气悬挂系统吧

用电磁悬挂。类似于磁悬浮列车的悬浮系统貌似可行。

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-4 20:45

原帖由 Danny17 于 2009-2-4 19:26 发表

用电磁悬挂。类似于磁悬浮列车的悬浮系统貌似可行。

阿笠他有那么多钱去安装吗？貌似飞完楼之后被摔烂了

作者: SC 时间: 2009-2-4 22:49
钱是小事，主要是技术门槛高，而且还是体积和能量供应的问题无法解决。

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 11:42

原帖由 MOSTWANTED 于 2009-2-4 20:45 发表

阿笠他有那么多钱去安装吗？貌似飞完楼之后被摔烂了

没事，那滑板只是从中间坏掉的。拆了重安就是了。

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 11:48
还有不光是滑板
在众多剧场中经常出现的眼镜上的红外放大镜是怎么做到的阿？
那眼镜上在哪安的红外感应器和处理器啊？

貌似只要和博士扯上关系的物体都可以无视现在的技术瓶颈，甚至物理学定律。

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-5 11:57

原帖由 Danny17 于 2009-2-5 11:48 发表
还有不光是滑板
在众多剧场中经常出现的眼镜上的红外放大镜是怎么做到的阿？
那眼镜上在哪安的红外感应器和处理器啊？
貌似只要和博士扯上关系的物体都可以无视现在的技术瓶颈，甚至物理学定律。 ...

对，那个红外望远镜最扯

而且剧情越往后那眼镜越高级

另外滑板还一个bug，就是它如何控制速度

如何刹车

而且每次滑板停下柯南都直接用手抓住

那么高的速度，抓得住吗？

就算抓住了，手居然能在瞬间使其停止，完好无损~

作者: SC 时间: 2009-2-5 12:24
你可以拿一个闹钟，从50楼扔下来，拆开看里面是何等景象。更何况悬挂系统中有细小零件和复杂曲面，应力损伤是肯定的。

作者: testuser 时间: 2009-2-5 12:34
喷气... 飞出去之后不是匀速

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 12:56
那滑板轮子太强大了！它所提供的抓地力完全不符合物理学定律
若果说滑板的平均加速度是a=x^2/(2*s)=38.1m/s^2
那么摩擦因数有38.1m/s^2*M/M*g=3.81 （M是柯南和滑板的重量）
这连F1赛车都做不到！

还有这么算的话那玩意的百公里加速不到一秒？！

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 12:57
那滑板的轮子是什么材料做的？它提供的抓地力太恐怖了！
那滑板平均加速度a=x^2/(2*s)=38.1m/s^2，也就是说百公里加速不到1s
摩擦因数达到3.81
台扯淡了！！！！！！！！！！

也就是说连F1赛车都做不到的事情那个变态滑板作到了

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 12:58
不好意思发重了

作者: SC 时间: 2009-2-5 13:58
动摩擦因数为3.88,理论上可行，不可行的是这种情况下的发动机。

作者: 越水柯哀 时间: 2009-2-5 14:58

原帖由 SC 于 2009-2-5 13:58 发表
动摩擦因数为3.88,理论上可行，不可行的是这种情况下的发动机。

而且说是发动机，根本没地方装啊~

作者: Pancakes 时间: 2009-2-5 15:00
14.32kW已经很恐怖了好不好，那么小的滑板有这么大功率的电机

作者: panzerVI 时间: 2009-2-5 15:19
每当遇到这种情况的时候，都要劝大家多想想蝙蝠侠之类的人物～再看小柯和阿笠博士心理就平衡了～

滑板还是个纯机械物(虽然小柯附着在上面肯定会被摔死)，就假设博士发明了某种无敌高效的直流升压电路啥的，另外那滑板之前在太阳下连晒了半个月就为了那天晚上用～要不干脆他发明了微型反应堆……这样要再参考钢铁侠……

那么再想想小柯的鞋子呢？这个可是完全靠驱动人力|||而且可以屏蔽痛觉……这要是拿给刘翔用……

作者: SC 时间: 2009-2-5 15:48
楼上的名字好......

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 16:17
鞋子是有点过分了，就算可以用电流刺激穴位来强化肌肉，也不能忽视人类肌肉纤维的极限。某柯常年使用这种完全不现实的鞋子居然没哟欧产生肌肉撕裂该怎么说呢？
所以说灰原说某柯是超人一点都不过分

作者: wm20051212 时间: 2009-2-5 16:54
咱想说...理科不是咱的强项.看了眼晕..

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-5 18:22

原帖由 Danny17 于 2009-2-5 16:17 发表
鞋子是有点过分了，就算可以用电流刺激穴位来强化肌肉，也不能忽视人类肌肉纤维的极限。某柯常年使用这种完全不现实的鞋子居然没哟欧产生肌肉撕裂该怎么说呢？
所以说灰原说某柯是超人一点都不过分 ...

不止是鞋子有点过分，单单是柯南的足球脚法就已经是极端过分了，百发百中这可不是人类能做到的。

作者: MOSTWANTED 时间: 2009-2-5 18:31

原帖由 SC 于 2009-2-5 12:24 发表
你可以拿一个闹钟，从50楼扔下来，拆开看里面是何等景象。更何况悬挂系统中有细小零件和复杂曲面，应力损伤是肯定的。

没错，假设真的存在这么一个滑板，如此高集成度的引擎和悬挂系统被这样摔，那么其内部必定会有不可转的损坏，按照常理应当整个系统要更换才行。

作者: Danny17 时间: 2009-2-5 23:34

原帖由 MOSTWANTED 于 2009-2-5 18:22 发表

不止是鞋子有点过分，单单是柯南的足球脚法就已经是极端过分了，百发百中这可不是人类能做到的。

还有某柯是怎么控制力的阿？正中面门要是劲打了可是很容易死人的啊（颈椎损伤甚至颅骨基部骨折）

作者: conan_dick 时间: 2009-2-6 18:13
我感觉稍微说得通就行毕竟是动画有些虚拟才好不过这样计算的话的确雷人

作者: Kaito_キツト 时间: 2009-4-8 17:21
这个73说了算
他想让滑板马力210都行
别说120了

作者: darkforte 时间: 2009-4-8 19:12
柯南中很多情景都可以拿来做中/高考题了...M5中尤其如此

作者: 干吗哪 时间: 2009-4-9 12:39
您觉得哪儿靠谱了....

120KM/H的速度大概相当于40M/S不到点,咱们就算35M/S...

按照反作用力定律...柯同学在滑板儿上被13级狂风猛吹...请注意....他是"站"在滑板上...那不是MOTO...

作者: 干吗哪 时间: 2009-4-9 12:40

原帖由 Danny17 于 2009-2-5 23:34 发表

还有某柯是怎么控制力的阿？正中面门要是劲打了可是很容易死人的啊（颈椎损伤甚至颅骨基部骨折）

如果您打过架您会知道一拳捣中面门是个什么窘相...

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