百货大楼一,二楼有一正以恒定向上运动的自动扶梯,某人以相对梯的速度V从一楼向上跑,数的*有N级,到二楼后他又以相对梯的速度V向下跑到一楼,数的*有N1级.那么,该自动扶梯实际级数是多少?

问题描述:

百货大楼一,二楼有一正以恒定向上运动的自动扶梯,某人以相对梯的速度V从一楼向上跑,数的*有N级,到二楼后他又以相对梯的速度V向下跑到一楼,数的*有N1级.那么,该自动扶梯实际级数是多少?

巧算的方法很多,但对你的学习帮助并不大,说一种比较本质的吧,就按运动学来算。
你假设楼梯总长为L,运行的速度是V0,这样就有
往上走:L/(V0+V)=T1 ,不难想象,这个时间跟人走得台阶数成正比,因为你多长时间跨一步是固定的~~ (随便设一个比例系数k)
所以直接写成 L/(V0+V)=kN 可知 V0=L/(kN)-V ……………………1
向下走:L/(V-V0)=kN1 ……………………2
如果*不动,你走过的台阶数就是实际级数,因此 L/V=kN0
将1带入2,整理可知:L/V=2/( 1/kN + 1/kN1 )=kN0
所以 N0=2/( 1/N + 1/N1 )=2NN1/(N+N1)

设自动扶梯的恒定速度为N级/秒,人的相对梯的速度v等于M级/秒 上楼用时T1=N1/M,所以该扶梯的*实际级数=T1*(N+M) 下楼用时T2=N2/M,所以该扶梯的*实际级数=T2*(M-N)所以T1*(N+M)=T2*(M-N) 化简得M=N(N1+N2)/(N2-N1) 代入T1*(N+M)得该扶梯的*实际级数=2N1N2/(N1+N2