解析挥杆过程中的速度和加速度

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找出来以前做的一个双摆模型计算结果, 给大家解释一下挥杆过程中的速度和加速度
首先我的模型是以地面作为参考系的,不是在旋转参考系中观察,因此所有的速度和加速度都是相对地面而言的。
图中有两根曲线, 绿色的是杆头速度, 蓝色的是杆头加速度, 时间轴是从下杆初始到击球0.28s结束
下面按照我个人的理解来解释 维清大哥
所说的‘匀加速’以及‘持续增加的加速度’并存现象。
光从字面来理解, ‘匀加速’和‘持续增加的加速度'是两个互相矛盾的概念,因为'匀加速'就是指恒定的加速度。
但是事物总是辩证而存在的, 下面来化腐朽为神奇了。。。
'匀加速'
这个概念本身是挺不错的,
如果我们单单从绿色曲线的斜率去计算加速度,我们会发现,这条速度曲线上至少有两个明显的拐点。加速度的历史大约是
不过这样的加速度计算有一个误区。由于只是计算了速度的大小的变化,没有考虑速度方向,这样算出来的加速度并不是真实杆头的加速度。
‘持续增加的加速度'
蓝色曲线给出的是杆头加速度曲线,这个加速度计算是综合了杆头速度和杆头方向两个因素的。
曲线显示杆头经历了‘持续增加的加速度',而且在释放阶段,这个加速度增加得很迅猛。
蓝色的加速度在释放阶段(图中两根虚直线的范围内)增加那么猛,但是绿色的速度曲线却越来越平缓,矛盾么?
不矛盾,这是因为在释放阶段,
速度的值已经很大,速度的方向改变很剧烈,这两者的综合作用造成加速度持续增加。这个加速度主要的贡献在于改变杆头运动方向,而不是增加速度的绝对值。
下面这个参考文献也证实了我的观点。
Ref. S. M. Nesbit, Journal of Sports Science and Medicine (2005) 4,
499-519.
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