本文要讨论的并不是利用同一管笑气争取用最短时间完成最远路程的问题,而是考虑机会成本,纵观全程,把笑气的运用放在最能发挥其价值的路段。
引言:
大多数跑跑玩家对笑气的理解有偏差。
比如有些人就把它理解为两种情况
(1)加速度提升;
(2)上限速度增加
并分别针对两种情况加以证明。这本身没有分析到根本,前提有误必然陷入丐辞。
实质是,上限速度只是力平衡的一种特殊情况,也就是加速度为0罢了。本文从力学角度出发,证明了笑气优化使用的问题。
1、 理论基础:
使用一管笑气意味着一个新增力F气和其使用时间t。(F气和t。为常数)。
2、 证明:
设引擎本身牵引力F引,阻力f,
不用加速情况下合力F=F引-f,加速度a=F/m= (F引-f)/m;
使用加速情况下合力F。=F引-f+F气,加速度a。=F。/m=(F引-f+F气)/m=a+F气/m
(f=地形阻力+空气阻力。空气阻力是速度的函数,速度越大,空气阻力越大。两式下面那个阻力大些。由于加速带来的空气阻力差相较于原阻力,即地形阻力+原空气阻力,可以忽略不计,所以两式用同一个f来表示)
设a气=F气/m,则
a。=a+a气
设初速度v。,则使用一管笑气行驶路程
S=v。t。+1/2(a。t。^2)= v。t。+1/2(at。^2)+1/2(a气*t。^2)
同样的一段路程如果不用加速卡情况下,设需要时间t,则
S=v。t+1/2(a*t^2)
有v。t+1/2(a*t^2)= v。t。+1/2(at。^2)+1/2(a气*t。^2)
上式中t是a的函数,两边对a求导,得
t对a的导数=(1/2)*( t。^2- t^2)/(v。+at)
由于t。<t (可用平均速度证明,证明过程略),所以t对a的导数为负,又a= (F引-f)/m,所以f越大,t越大,则时间差(使用笑气争取到的时间=t-t。)越大
证明完毕
3、 结论:阻力大的路段(包括上坡和过弯)使用笑气可以发挥更大的价值。
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