2.6 动物的身长和体重背景与问题 研究四足动物躯干的长度与体重的关系长度与体重的关系. 家畜收购站 (屠宰场) 希望从躯干长度估计体重. 不陷入各种动物生理结构的研究.问题分析 将动物躯干类比(转化)为圆柱形的弹性梁,四肢为支架,借助弹性力学的已有结果进行分析.假 设 与 建 模 1. 躯干为圆柱体,长度 l, 直径 d, 断面面积 s.2. 圆柱体为弹性梁,四肢为支架.3. 动物在自身体重 f 作用下,躯干最大下垂为 b (梁的最大弯曲).4. 弹性力学的已有结果:dlbf5. 由 f sl ,得b/l是动物躯干的相对下垂度.做了什么假设?在长期进化过程中每种动物的 b/l 已经达到最合适的数值,即 b/l=常数(与动物尺寸无关). b/l 太大,四肢无法支撑; b/l 太小,四肢的尺寸超过支撑躯干的需要,不合乎生物进化论.对于一种四足动物(如生猪)由统计数据确定系数k .l3 d2 f sl, s d2, l3 d2 躯干的相对下垂度b/l l 3/d2 dlbf假设与建模 f l4f =kl4可以从躯干长度 l 估计动物体重 f .动物的身长和体重将动物躯干类比为弹性梁充满想象