生活中的数学模型,社友们解一下
这两天论坛上挺热闹的,998大侠就‘国内无解’的帖子,说了不少,一如既往的分析原因,指出差在数学模型上,正如998大侠所说的“果然没有谁说说轧制的问题,哈哈,要颠儿了”,太深奥,没有接招的大侠。我说一个以前的事,诸位看是否能以数学方法证明,上高中时,有一个哥们较爱思考,理科还可以,文科超臭,一天来玩,说道如果有一桶水,一件脏衣服,问,分几次洗,最干净?
这个要用西学来解释,得用微分方程来描述洗净、扩散等原理,必须博士教授级的人物才行,硕士我估计就不行。我在图书馆的时候,无意翻到一些国家基金赞助的项目,比如说研究河道里长的水葫芦对水流的影响,为此还专门做了试验装置,最后弄出许多图表和公式。
其实西学研究是有一套程序的,按部就班的按照程序来,就能出结果。研究生和博士生的课程就是专门训练这套程序的。先把你的思想改造成西学思想,再把那一套程序装进去,等于给你改造了一双新眼睛,然后整个世界都用这双新眼睛来看,自然就跟普通人不同。 用实验法得出曲线来再计算比较简单
首先要对洗衣和涮衣的机理分析清楚,模型简化的话,不考虑时间的影响,即衣服、水(分有洗衣服和没有两种情况)、污垢的分布达到了平衡为基础记录各项数据,污垢、水和衣服的关系是,原来污垢以固体颗粒的形态均布附着在衣物上,在进行洗衣时,污垢在有洗衣粉的水中发生溶解(不懂专业概念,以溶解代之),对一定体积的洗衣粉水,污垢因为有溶解度的问题,在达到饱和后不会再溶解,还吸附在衣物上,还有一部分是悬浮液的状态,而衣物在拧干时还存有一定量的水分,这个水分里有相同浓度的污水的污垢,然后开始涮衣服,这时是没有洗衣粉的清水,继续上一个污垢扩散和溶解到水里的过程,如此循环
相关的参数有衣物的大小,脏的程度,洗衣粉量、水桶体积等,把前三个固定下来,只考虑单变量因素
以水中污垢的浓度为测量参数,分别测出不同浓度随水量变化的曲线,即浓度-浓度变化曲线和水量-浓度变化曲线,然后,再求最优解
扯淡一下... 这不是化学上的题吗,很久以前做过,不过那个是分析一桶水一次漂洗,和分几次漂洗,哪个洗衣粉的浓度更低,漂洗的更干净,和LZ不太一样,只是想到了 一尺之锤,日取其半,万世不竭 无纹 发表于 2013-2-26 13:18 static/image/common/back.gif
这不是化学上的题吗,很久以前做过,不过那个是分析一桶水一次漂洗,和分几次漂洗,哪个洗衣粉的浓度更低, ...
1)设漂洗前衣服含有的洗衣粉残液中洗衣粉的浓度为k . 并设漂洗第一遍时的用水量
为x , 则充分漂洗后的水中 , 洗衣粉的浓度为kx/[(1-k)a+x] . 第一遍漂洗再甩干后衣服上仍有
a的水分. 再加入剩余的清水 , 即加入A-x的水 , 充分漂洗后的水中 , 洗衣粉的浓度为
L(x)
={a*ka/[(1-k)a+x]}/{*a+A-x}
=ka^2/[-x^2+(A+ka)x+(1-2ka^2+Aa-Aka)],x∈(0,A).
求导得:
L'(x)=-/[-x^2+(A+ka)x+(1-2ka^2+Aa-Aka)]^2
令L'(x)=0,解得x=(A+ka)/2.
该问题有最小值,且在(0,A)内有唯一驻点,因此该点就是最小值点.即当第一次用水量为(A+ka)/2时,经第二遍漂洗在甩干后残留在衣服上的洗衣粉浓度最小 . 当洗衣粉原液的
浓度k很小 , 或者能充分甩干 , 即a很小时,(A+ka)/2≈A/2, 可见,此时两次平均用水,漂洗效果最好.
这个计算是在已定分两次漂洗,计算水如何分配时,洗衣分残留最少 洗衣粉的浓度扩展总会剩一半在湿衣服里的,因此每次用湿衣服上吸附的水的容量的两倍来漂洗,然后拧干,再用同样的水漂洗。
学习受教了。。。 高手们
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