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第55章 她写的都是些啥啊? 3

  苹果?3tiBx

  听到少女的回答后,夏提斯一脸茫然的眨了眨眼睛,完全没明白她为什么会提及苹果。3tiBx

  牛顿同学不是说要回答她是怎么发现自然原理与数学之间存在关联的吗?3tiBx

  可这和苹果有什么关系?3tiBx

  难道说经常吃苹果会变聪明么……嗯,以前好像有这种说法来着,如果真是这样的话,那么他待会下课去摘一颗尝尝看吧。3tiBx

  “夏提斯教授,你有没有想过一个问题……”3tiBx

  望着眼前这位蹙眉沉思的秃顶教授,艾萨克·牛顿嘴角微微勾起,随即从兜里拿出了一枚红彤彤的苹果。3tiBx

  “苹果在熟透以后,为何只会竖直朝下掉落呢?”3tiBx

  “竖直朝下掉落?”闻言,夏提斯怔了一下,随即眉头舒展,似乎想到了什么的他立刻开口回答道:“因为重力施加给它的力是竖直向下的。”3tiBx

  这是古米安教授在昨天的研讨交流会上所讲述的内容,通过最简单的受力分析将重力的性质剖析了出来——这是一种方向竖直向下的力,与质量并不是同一种东西。3tiBx

  “是的,这是我们生活中的常识,一个物体因为受到了力的作用,所以发生了运动,而下落的苹果可以粗略的认为只受到重力的作用。”3tiBx

  说完,少女将手中的苹果抛掷到半空中,直到它的速度为0停滞在空中的刹那,艾萨克忽然伸手抓住了它,微笑着说道:“教授,你有注意到我给予了这颗苹果一个初速度吧。”3tiBx

  “嗯,注意到了。”3tiBx

  注视着少女手中的苹果,夏提斯认真的点了点头,回答道:“但是随着苹果上升到了它的最高点,这个速度变为了零,意味着苹果向上的速度在方向朝下的加速度的作用下,会衰减到零,因此下一秒它的运动方向就会因为重力加速度的关系发生改变。”3tiBx

  “啊?”3tiBx

  听着教室前方两人交流的内容,坐在后面准备听讲的同学们不由得一脸的懵逼,露出了一副老人地铁手机的表情。3tiBx1

  他们时不时彼此茫然的对视一眼,时而疑惑的看向少女手中的苹果,再抬头看一眼不远处仿佛在讲天书般的夏提斯,脸上写满了大大的问号。3tiBx

  什么重力竖直向下,重力加速度……这都是什么鬼啊?3tiBx

  这玩意和算术几何学有关系吗!3tiBx

  苹果扔出去不是肯定会掉在地上的吗,这种人尽皆知的东西也能研究的这么深?3tiBx

  可问题是,夏提斯教授还偏偏沉浸其中不可自拔,这真是没有办法理解啊!3tiBx

  “您的理解完全正确,夏提斯教授,看来您昨天有仔细的去看那些理论公式,甚至理解到了古米安教授都没有看出来的,有关力与运动之间的联系。”3tiBx

  得到了夏提斯准确无误的回答后,艾萨克不由得露出了惊讶的表情,眼前的这位数学教授显然已经把重力加速度的定义弄清楚了,否则是不可能回答的这么精准的,这是她所预想不到的。3tiBx

  与昨天那位需要她推理论证特殊解释一番的古米安教授不同,身为数学家的夏提斯教授拥有着严谨的逻辑思维,对于学习理解物理学科有着天然的优势。3tiBx

  “哼哼,那是当然,关于算术几何学的那部分,古米安那个老家伙可没有我懂得多,以后有什么关于数理的新发现你可以直接来找我,给那个老家伙看没用,他看不懂的,到时候我翻译给他听就行。”3tiBx1

  听到少女毫不掩饰的夸赞,尤其是听到她认为自己比古米安更聪明时,夏提斯教授下意识的仰头挺胸,得意的像一个考试考了满分的小孩。3tiBx

  “对了,牛顿同学,你刚刚说的那个……力与运动之间的联系,意思就是说,其他物体的运动也与力有着密不可分的联系吗?”3tiBx

  “是的。”3tiBx

  “如果是这样的话,我有一个疑问,还想请你帮忙解答一下。”3tiBx

  忽然,似乎是想到了什么,夏提斯转身来到了黑板前,将他钻研过无数遍的那个单摆实验模型用粉笔唰唰的划在了上面,并在作为实验对象的小球身上画出了竖直向下的箭头做出了受力分析。3tiBx

  “这是古米安教授昨天给我看的那个单摆模型的受力分析图,小球受到沿着绳子施加的拉力,以及方向固定竖直朝下的重力,而且在这里你特意用到了几何原理的三角函数……”3tiBx

  将单摆模型在黑板上画出来后,夏提斯特意在小球的运动方向上重点圈了出来,有些疑惑的问道:“我很好奇它的运动为何是这样的,可以请你解答一下吗?”3tiBx

  “可以的,夏提斯教授”3tiBx

  艾萨克·牛顿微微点头,问道:“不过这个问题与几何原理有关,我可以用一下黑板吗?”3tiBx

  “嗯,可以的。”3tiBx

  闻言,夏提斯教授毫不犹豫的回应道:“黑板就交给你了,没有时间限制,最好多写一点。”3tiBx

  “好的。”3tiBx

  说完,少女将苹果放回到了桌子上,起身走向了讲台,拿起粉笔在黑板上写下了一道公式:3tiBx

  ω=Ч/t3tiBx

  “这是角速度的公式,一个以弧度为单位的圆,圆周为2π,在单位时间内所走的弧度即为角速度。”3tiBx4

  一边写着,艾萨克·牛顿一边在角速度公式的旁边给予着注释,详细的解释道:“Ч代表着它所走过的弧度,t代表着时间,角速度的单位可以确定为弧度每秒。”3tiBx

  “而它的运动方向与一般的直线运动不同,它垂直于物体运动的圆面,与拉力保持着垂直。”3tiBx

  说完,她紧接着在黑板上写下了第二道公式:3tiBx

  T=2π/ω3tiBx

  周期公式。3tiBx

  “所以,我们可以进行推导变形,简单的看做是简谐运动,ω代表角频率。”3tiBx

  说到这里,艾萨克深吸了一口气,随后如同连珠炮般将她的推导过程一边写着一边讲述了出来:“摆球的摆动轨迹是一个圆弧.设摆角为θ,则摆球的重力mg沿此圆弧的切线方向的分力为mgsinθ。”3tiBx

  “设摆球偏离平衡位置的位移为x、摆长为l,则当摆角很小时,可以认为sinθ=x/l.所以,单摆的回复力为F=-mgx/l。”3tiBx

  “对于系统而言,m、g、l均为定值,故可认为k=mg/l,则F=-kx。”3tiBx21

  “因此在单摆很小的情况下,单摆做简谐运动,将k=mg/l代入ω=√(k/m)可得ω=√(g/l)。”3tiBx14

  “最后,由T=2π/ω可得单摆周期公式 T=2π√(l/g),这便是单摆公式推导的全过程。”3tiBx6

  随着她的话音落下,教室内顿时陷入了一片死寂,台下的学生们一个个面露懵逼,只有站在讲台上的夏提斯似懂非懂的点着头。3tiBx

  “原来如此……”3tiBx1

  盯着黑板上的公式以及旁边的注解,再配合着少女所给出的解答,夏提斯紧锁的眉头逐渐舒展开,若有所思的点了点头:“明白了,这下全明白了……啧,古米安那个老家伙,这么重要的东西你都不记下来的吗,害得我昨晚没睡着觉。”3tiBx

  台下众学生:“……”3tiBx4

  教授,你是明白了,可我们不明白啊!3tiBx22

  她写的这都是啥玩意啊?3tiBx4

本章结束