数学建模习题第四章

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1、1速度为的风吹在迎风面积为的风车上,空气密度是。用量纲分析方法确定风车获得的功率与、的关系。2深水中的波速与波长、水深、水的密度和重力加速度有关。用量纲分析方法证明它们之间的关系可以表示为,是未定函数。3原子弹爆炸时巨大的能量从爆炸点以冲击波形式向四周传播。据分析在时刻冲击波达到的半径与释放能量、大气密度、大气压强有关(设时)。用量纲分析方法证明,是未定函数。4用量纲分析方法研究人体浸在匀速流动的水里时损失的热量。记水的流速,密度,比热,粘性系数,热传导系数,人体尺寸。证明人体与水的热交换系数与上述各物理量的关系可表为,是未定函数,定义为单位时间内人体的单位面积在人体与水的温差为1时的热量交换

2、。5用量纲分析方法研究两带电平行板间的引力。两板面积均为,间距为,电位差为,板间介质的介电常数为。证明两板之间的引力。如果又知道与成正比,写出的表达式。这里介电常数的定义是,其中、是两个点电荷的电量,是点电荷的距离,是点电荷间的引力。6考察模拟水下爆炸的比例模型。爆炸物质量,在距爆炸点距离处接收冲击波,产生压强,记大气初始压强,水密度,水的体积弹性模量,用量纲分析方法已经得到。设模拟实验与现场的、相同,而爆炸物模型的质量为原型的1/1000。为了使实验中接收到与现场相同的压强,求实验时接收冲击波仪器的相对位置(即问是现场仪器与爆炸点之间距离的多少倍)。7质量的小球以初速竖直上抛,阻力与速度成正比,比例系数。设初始位置为,轴竖直向上,则运动方程为方程的解可表为。试选择两种特征尺度将问题无量纲化,并讨论很小时求近似解的可能性。8设有如下方程给出的一维热传导问题:其中是热传导系数(卡/厘米秒度),是比热(卡/克度),是密度(克/厘米)。试选择特征尺度将问题无量纲化.

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