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| 地球上的淡水资源相当有限,尤其是我国,人均可利用淡水量不到世界平均数的四分之一。许多城市为了节能,纷纷采取提高水价、电价的方式来抑制能源消费。因此节水洁具成为众多目光关注的焦点。几乎所有的 卫浴 洁具都把节水作为最大的卖点,同时以往出现在公共场所的感应式水龙头也开始走进家庭,因为这样可以最大限度的节约白流水的现象。
" O) Y6 Q1 }1 R; u
) o6 w- p t! Y! t+ G' V 在这样的背景之下,某洁具生产厂家打算开发一种新型的全自动感应式水龙头,它的单位时间内流水量为常数w,为达到节能的目的,现有以下两个控制放水时间的设计方案供采用。 - m8 [: h9 E, a5 w6 n
9 ~' f2 q8 i! R) a" f* f7 t3 z8 e: A方案一:使用者开始使用时,受感应水龙头以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过(T-4)秒,则只放水一次,否则,为满足使用者需求,一段时间后再放水一次,持续时间为8秒。
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方案二:使用者开始使用时,受感应水龙头以均匀水流开始放水,持续时间为T,然后自动停止放水。若使用时间不超过(T-4)秒,则只放水一次,否则,为满足使用者需求,到2T时刻再开始第二次放水,持续时间也为T。但若使用时间超过(2T-4)秒,则到4T时刻再开始第三次放水,持续时间也是T……在设计时,为了使水龙头的寿命尽可能延长,一般希望对每位使用者放水次数不超过2次。 " n% g: z; B& I" r6 [+ ^; o- k
% P5 S, }5 [6 F
该厂家随机调查了100人次使用者从开始使用到离开水龙头为止的时间(单位:秒)见下表:
3 Z0 l+ E3 `8 s* E( W* w1 Q
6 k2 M/ ?: u! ?( r3 W3 w时间(秒) i6 m. m& p8 p/ ~5 b, V$ F& O. I6 _
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$ u% \. e% z6 x7 y2 t) q人次
" w) c+ \9 P5 V 2 8 10 56 15 5 4 ) R+ U5 x, Y( |& J: m- l7 C6 U4 \: I8 r
' h% O. B7 U$ |" f/ `3 K% R3 r( \; \3 f$ k; t7 p- b
(1)请你根据以上数据,比较这两种设计方案从节约能源的角度来看,哪一种更好?并为该厂家提供设计参数T(秒)的最优值,使这种水龙头在相应设计方案下能达到最大限度节约水、电的目的;
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% g% t I# I1 l8 E& w, V) R8 _- w(2)从既能保持清洁又能节约能源出发,你是否能提出更好的设计方案,请通过建立数学模型与前面的方案进行比较。 2 m% C, P3 c5 q9 R* T
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zan
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