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主题:出差回来,问个小问题 -- foundera

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家园 如果允许用手表计时的话,是可以的

临飞机到达跑道,准备起飞前,先测量出弹簧的初始长度,然后将弹簧与小球自由悬挂,记下小球与弹簧挂点的初始位置。假定预先已经做好必要的准备工作,知道飞机起飞跑道的经纬度及海拔高度还有飞机跑道的朝向(飞机起飞的朝向)。此时,小球受只受重力作用,由弹簧的伸长,并已知机场海拔高度,进而可知重力加速度,然后推知小球的重量与弹簧的弹性系数之比。

当飞机起飞后,小球弹簧系统将同时受到重力与飞机加速造成的惯性力的合力作用。这导致弹簧的长度改变,小球的位置改变。通过实时(标明时间)测量这种变化,可以推算出合加速度的大小(小球的质量与弹簧的弹性系数之比 == 弹簧伸长与合加速度的比)与方向。保证两次测量间隔的时间非常短,这样可以暂时忽略飞机高度的变化对重力加速度变化的影响(但是进行下一时刻计算的时候,已知飞行高度,应该考虑飞行高度对加速度变化的影响,类似于数值计算中的foward-Euler算法),于是可以分解出飞机加速度的大小与方向。

知道了飞机加速度的变化历史(包括大小与方向),对此历史沿时间积分可得飞机速度变化历史,再次积分得到飞机飞行距离的历史(三个维度都可知道)。已知飞机的初始经纬度及高度,可知任意时刻的经纬度与高度。

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