初中数学15 炮打日本鬼子

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        最近这两年啊，各种电视台上上演了不少抗日神剧啊，什么手撕 xxx 呀，又是xxx呀，这些年轻导演啊，完全没有经历过战争时期，不懂得战争的残酷，拍出来的故事那是要多神有多神呀，看了这样的电视剧，我们都得替那些 xxx 捏把汗啊。咱们中国的军队这么厉害，那想当年，那些 xxx 是怎么熬过来的，真不容易啊。

这些抗日神剧之所以害人啊，还不仅仅是因为它的情节设计的荒唐，关键在于，你看完这样的电视剧啊，你就感觉，在打仗的时候，我们只要我们有一腔热血的爱国热情，只要有奋不顾身的牺牲精神，那就一定会打胜仗的。什么正义永远会战胜邪恶，什么狭路相逢勇者胜呀，这不都是这个道理吗，真的是这样的吗，当然不是了，如果正义终将战胜邪恶，那么秦始皇就统一不了六国，成吉思汗就不能横扫欧亚，如果狭路相逢勇者胜，那么，关天培、邓世昌这些民族英雄就不会白白的牺牲了。我们在甲午海战的时候，北洋舰队全军覆没，日本的军舰一艘都没有被击沉呀，难道有这样惨痛的历史教训还不够吗？真的打起仗来，只有爱国热情，只有牺牲精神，能行吗？

好了，话不多说了，先说说咱们自个儿吧，如果我们回到了战争年代，得知了有日本鬼子要来附近的饭店吃饭，我们怎么样才能一炮就把日本鬼子干趴下呢？那你就会说了，那还不简单吗？找个比较隐蔽的地方，把炮架起来，等日本鬼子来了的时候，对准他们放一炮不就完事儿了吗？哎，你还别说，那些抗日神剧里面，还真就都是这么安排的。还瞄准儿呢？你以为打炮是打枪呢呀，那炮架子上有瞄准镜吗，你就瞄准？那炮弹打出来，走的是一条曲线。我们要想让炮弹打中日本鬼子，就必须知道这个炮弹要飞多高，飞多远，而后再根据距离和高度，调整炮弹的发射角度。问题是，这些东西咱们都不知道呀？这怎么办？那你会说了，咱先找个地儿打两炮试试呗。哎，我觉得这个想法可行，那咱们就研究研究吧：

我们把炮打日本鬼子的计划分成五个步骤：第一步，找到附近最合适的隐蔽地点。第二步要准确测量出来发射点到日本鬼子饭桌的距离，包括水平的距离和垂直的高度距离，都要测量出来。第三步，找个地方试射：我们把炮架子先弄到野外去，再找一个地势差不多的地方，按照事先测量好的距离，把发射点和饭桌的位置用标记出来，而后开始打炮实验。第四步，不断调整打炮的发射角度，反复进行打炮试验，直到炮弹精准的落到饭桌上后，就把发射角度记下来。第五步，把炮架子偷偷运到发射点，把方向和角度都按照刚才实验角度调整好，等待日本鬼子一出来就开炮。大家仔细分析一下，我说的这几个步骤行不行？好像没有什么问题吧？行，没什么意见，咱们就这么干了。

话说隐蔽点很快就被我们找好了，那么现在的问题来了，要测量发射点到饭桌的距离了，怎么测量，这两者之间的距离大概有二三百米，而且两个楼之间是斜对角的，我们不可能在两个楼之间拉一根皮尺呀，那怎么办？哎，这时候就需要用到几何知识了，如果你懂得了几何图形的相似原理和勾股定理，你只需要把两条街道的垂直距离测量出来，在计算一下就行了。那街道距离又怎么测量呢？这时候啊，我们就需要用到一根长长的竹竿和几根细线，把竹竿立起来，牵动细线分别对准了发射点、饭桌和街头拐角之间的位置，就能够迅速搭建起一个缩小了的模型，然后再测量出竹竿的总高度，按比例放大一下就计算出二者之间的距离了，不过，如果没有几何知识，那这一步计划就落空了。

接下来，我们需要在野外找个地方来模拟发射，这个野外的地点，同样需要竹竿和细绳来帮助我们把缩小的模型放大到真实的地面上。地方好不容易搭建起来了，这个时候，真正的麻烦出现了，我们只有三发炮弹，我们实验射击用了一发炮弹，这第一发没打中目标，现在手里只有两发炮弹了，我们的确可以接着打第二发炮弹，但是如果这第二发也没有打中目标，请问，我们接下来怎么办呢？第三发炮弹究竟要怎么发射呢？在这种情况下，代数知识就要起作用了，因为弹道曲线是有现成的公式可以套用的，我们只要把第一颗炮弹发射的角度和炮弹落地的距离都带入轨道方程，很快就能得到炮弹的初始速度，得到了炮弹的初始速度以后，我们再把初始速度和落地的距离带入轨道方程，就可以知道炮弹发射的正确角度。但是这样的速度只是理论计算，我们还需要按照这个角度试射第二发炮弹，这发炮弹极有可能还是打不准，但是不要紧，我们继续测量出它的落地距离，就能进一步把炮弹受到的风阻计算出来。再把风阻系数带入方程，就可以精确的知道第三发炮弹的发射角度了。

我们的任务完成了，可是你有没有想到，如果我们忘记了炮弹的轨道方程，那怎么办呢？那就只有多打几颗炮弹了，当然，在这种情况下，我们打炮的目标不是为了通过多打几炮来瞄准目标，我们多打几炮的目标是为了发现轨道方程，我们可以通过把炮弹的发射角度分别设置成均匀的角度间隔来发射，比如分别试验30度40度50度60度，而后再分别测量出炮弹的落地距离，最后，我们用炮弹的发射角度和对应的落地距离画成一个平面直角坐标系上，就可以把炮弹的轨道方程求解出来。我们前面通过轨道方程求解发射距离用到的知识叫做代数，反过来，现在这种通过几组数据来求得轨道方程的方法就叫做解析几何。