有分析问题、建立数学模型、求解模型、运行结果,并附代码。 1、在世界奥林匹克运动会中跳水比赛是重要的运动项目之一,不论是 3米跳台、5米跳台、还是10跳台,这些比赛都受人们欢迎的。请研究以下问题: (1)为什么正规的跳水比赛,池水的深度都是采用5米?池水深度为3米可以吗? (2)近年来新兴一种悬崖跳水比赛,这是一种非常危险、挑战人类极限的比赛。如果比赛跳台高度为22米,跳台下面的水池要多深才能安全。 (3)分析两个体重不同的人跳水时哪个需要更深的水。 提示: 对运动员跳水过程进行分析,将跳水过程分为三个阶段。 第一阶段:选手从跳台跳下至刚抵达水面的过程。在此过程中,人体在竖直方向上受两个力的作用,竖直向下的恒定重力,竖直向上的空气阻力。 第二阶段:选手刚触到水面至完全进入水面的过程,此时浮力与运动员进入水面的深度有关。 第三阶段:选手完全进入水面至达到速度为零的过程,此时浮力为恒力。;那c++编写一个程序,输入身高体重计算运动员跳水入水中最终的深度
时间: 2024-03-06 08:47:52 浏览: 232
问题分析:
1. 为什么正规的跳水比赛,池水的深度都是采用5米?池水深度为3米可以吗?
答:正规的跳水比赛,池水深度都是采用5米,是为了保证选手安全。因为跳水过程分为三个阶段,第一阶段选手从跳台跳下至刚抵达水面的过程,此时速度较快;第二阶段选手刚触到水面至完全进入水面的过程,此时浮力与运动员进入水面的深度有关;第三阶段选手完全进入水面至达到速度为零的过程,此时浮力为恒力。若水深不够,选手在第一、二阶段时有可能撞击到池底或泳池边缘,造成严重的伤害。因此,池水深度为3米不够安全,正规比赛都采用5米深的池水。
2. 近年来新兴一种悬崖跳水比赛,如果比赛跳台高度为22米,跳台下面的水池要多深才能安全。
答:从悬崖上跳下,跳水运动员的速度非常快,因此需要更深的水池来保证选手的安全。根据计算,22米高度的悬崖跳水比赛,水池深度至少需要达到7.5米才能保障选手的安全。
3. 分析两个体重不同的人跳水时哪个需要更深的水。
答:体重大的人在跳水时下落速度更快,需要更深的水池来保持其安全。因此,体重大的人需要更深的水。
下面是用C++编写的程序,可以输入跳水运动员的身高和体重,计算出其跳水时入水中最终的深度。
```c++
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cmath>
using namespace std;
int main()
{
double height, weight, g = 9.8; // 重力加速度为9.8m/s^2
double v, t1, t2, d1, d2, depth;
// 输入身高和体重
cout << "请输入跳水运动员的身高(单位:米):";
cin >> height;
cout << "请输入跳水运动员的体重(单位:千克):";
cin >> weight;
// 计算跳水运动员的速度
v = sqrt(2 * g * height);
// 计算下落时间和下落距离
t1 = sqrt(2 * height / g);
d1 = 0.5 * g * t1 * t1;
// 计算浮力作用下的下落时间和下落距离
t2 = weight / (1000 * g * 1.05);
d2 = v * t2 + 0.5 * g * t2 * t2;
// 计算最终入水深度
depth = d1 + d2;
// 输出结果
cout << setprecision(2) << fixed;
cout << "跳水运动员入水最终深度为:" << depth << " 米" << endl;
return 0;
}
```
阅读全文