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2016年美赛A题:浴缸热水的温度保持

2016年美赛A题:浴缸热水的温度保持属于 2016 年 MCM A 题,英文原名为 A Hot Bath

场景

一人用单个水龙头将浴缸装满热水,进入浴缸清洁并放松。浴缸只是普通盛水容器,没有水疗浴缸的额外加热系统和循环喷流。水逐渐变凉后,此人从水龙头持续加入少量热水以升温。浴缸达到容量时,多余水通过溢流口排出。

建模任务

建立浴缸内水温随空间及时间变化的模型,确定使用者可以采取的最佳策略,使整缸水温尽量均匀、尽量接近初始温度,同时不过度浪费水。

用模型研究策略在多大程度上取决于浴缸形状与容积、人体形状与体积及温度,以及人在浴缸中的运动。如果在最初放水时加入泡泡浴添加剂帮助清洁,这会怎样影响模型结果?

提交要求

除规定的一页摘要表外,报告须包含一页面向浴缸使用者的非技术性说明,介绍策略,并解释为什么难以使整缸水一直保持均匀温度。

原题与来源

返回:2016年美赛赛题