第405節(jié)
正是小??偨Y(jié)出的牛二定律。 眾所周知。 小牛第一定律告訴我們“一個(gè)物體在不受力或者受到的合外力為0的時(shí)候會(huì)保持靜止或者勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”,那么如果合外力不為0呢? 小牛第二定律就接著說了: 如果合外力f不為零,那么物體就會(huì)有一個(gè)加速度a,它們之間的關(guān)系就由f=ma來定量描述。 也就是說。 如果我們知道一個(gè)物體的質(zhì)量m,只要你能分析出它受到的合外力f。 那么我們就可以根據(jù)小牛第二定律f=ma,計(jì)算出它的加速度a。 知道加速度,就知道它接下來要怎么動(dòng)了。 隨后徐云又在函數(shù)圖像的某段上隨意取了兩個(gè)點(diǎn)。 一個(gè)寫上a,一個(gè)寫上b,二者的弧度標(biāo)注為了△l。 寫完后將它朝小麥面前一推: “麥克斯韋同學(xué),你來分析一下這段區(qū)間收到的合外力試試?不考慮重力。” 小麥聞言一愣,指了指自己,詫異道: “我?” 徐云點(diǎn)了點(diǎn)頭,心中微微一嘆。 今天他要做的事情對(duì)于法拉第、對(duì)于電磁學(xué)界、或者說大點(diǎn)對(duì)于整個(gè)人類的歷史進(jìn)程,都會(huì)有著極大的促進(jìn)意義。 但唯獨(dú)對(duì)于小麥和赫茲二人而言,卻未必是個(gè)好事。 因?yàn)檫@代表著有些原本屬于他們的貢獻(xiàn)被抹去了。 就像某天一個(gè)月薪4000的打工人忽然知道自己原本可能成為億萬富翁,結(jié)果有個(gè)重生者以‘人類共同發(fā)展’為由把屬于你的機(jī)會(huì)給奪走了,你會(huì)作何感想? 平心而論,有些不公平。 所以在徐云的內(nèi)心深處,他對(duì)小麥?zhǔn)怯行├⒕胃械摹?/br> 往后怎么補(bǔ)償小麥另說,總之在眼下這個(gè)過程里,他能做的便是讓小麥盡可能的進(jìn)入這些大佬的視線里。 當(dāng)然了。 小麥并不知道徐云內(nèi)心的想法,此時(shí)他正拿著鋼筆,刷刷刷的在紙上寫著受力分析: “羅峰先生說不考慮重力,那么,就只要分析波段ab兩端的張力t就行了?!?/br> “波段ab受到a點(diǎn)朝左下方的張力t和b點(diǎn)朝右上方的張力t,彼此對(duì)等?!?/br> “但波段的區(qū)域是彎曲的,因此兩個(gè)t的方向并不相同?!?/br> “假設(shè)a點(diǎn)處張力的方向跟橫軸夾角為θ,b點(diǎn)跟橫軸的夾角就明顯不一樣了,記為θ+Δθ?!?/br> “因?yàn)椴ǘ紊系狞c(diǎn)在波動(dòng)時(shí)是上下運(yùn)動(dòng),所以只需要考慮張力t在上下方向上的分量。” “b點(diǎn)處向上的張力為t·sin(θ+Δθ),a點(diǎn)向下的張力為t·sinθ,那么,整個(gè)ab段在豎直方向上受到的合力就等于這兩個(gè)力相減……” 很快。 小麥在紙上寫下了一個(gè)公式: f=t·sin(θ+Δθ)-t·sinθ。 徐云滿意的點(diǎn)了點(diǎn)頭,又說道: “那么波的質(zhì)量是多少呢?” “波的質(zhì)量?” 這一次。 小麥的眉頭微微皺了起來。 如果假設(shè)波段單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為μ,那么長(zhǎng)度為Δl的波段的質(zhì)量顯然就是μ·Δl。 但是,因?yàn)樾煸扑〉氖欠浅P〉囊欢螀^(qū)間。 假設(shè)a點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x,b點(diǎn)的橫坐標(biāo)為x+Δx。 也就是說繩子ab在橫坐標(biāo)的投影長(zhǎng)度為Δx。 那么當(dāng)所取的繩長(zhǎng)非常短,波動(dòng)非常小的時(shí)候,則可以近似用Δx代替Δl。 這樣繩子的質(zhì)量就可以表示為…… μ·Δx 與此同時(shí)。 一旁的基爾霍夫忽然想到了什么,瞳孔微微一縮,用有些干澀的英文說道: “等等……合外力和質(zhì)量都已經(jīng)確定了,如果再求出加速度……” 聽到基爾霍夫這番話。 原本就不怎么喧鬧的教室,忽然又靜上了幾分。 對(duì)啊。 不知不覺中,徐云已經(jīng)推導(dǎo)出了合外力和質(zhì)量! 如果再推導(dǎo)出加速度…… 那么不就可以以牛二的形式,表達(dá)出波在經(jīng)典體系下的方程了嗎? 想到這里。 幾位大佬紛紛拿出紙筆,嘗試性的計(jì)算起了最后的加速度。 說起加速度,首先就要說說它的概念: 這個(gè)是用來衡量速度變化快慢的量。 加速度嘛,肯定是速度加得越快,加速度的值就越大。 比如我們經(jīng)??梢月牭降摹拔乙铀倮病钡鹊取?/br> 假如一輛車第1秒的速度是2m/s,第2秒的速度是4m/s。 那么它的加速度就是用速度的差(4-2=2)除以時(shí)間差(2-1=1),結(jié)果就是2m/s^2。 再來回想一下,一輛車的速度是怎么求出來的? 當(dāng)然是用距離的差來除以時(shí)間差得出的數(shù)值。 比如一輛車第1秒鐘距離起點(diǎn)20米,第2秒鐘距離起點(diǎn)50米。 那么它的速度就是用距離的差(50-20=30)除以時(shí)間差(2-1=1),結(jié)果就是30m/s。 不知道大家從這兩個(gè)例子里發(fā)現(xiàn)了什么沒有? 沒錯(cuò)! 用距離的差除以時(shí)間差就得到了速度,再用速度的差除以時(shí)間差就得到了加速度,這兩個(gè)過程都是除以時(shí)間差。 那么…… 如果把這兩個(gè)過程合到一塊呢? 那是不是就可以說: 距離的差除以一次時(shí)間差,再除以一次時(shí)間差就可以得到加速度? 當(dāng)然了。 這只是一種思路,嚴(yán)格意義上來說,這樣表述并不是很準(zhǔn)確,但是可以很方便的讓大家理解這個(gè)思想。 如果把距離看作關(guān)于時(shí)間的函數(shù),那么對(duì)這個(gè)函數(shù)求一次導(dǎo)數(shù): 就是上面的距離差除以時(shí)間差,只不過趨于無窮小,就得到了速度的函數(shù)。 對(duì)速度的函數(shù)再求一次導(dǎo)數(shù),就得到了加速度的表示。 鮮為人同學(xué)們懂不懂不知道,反正在場(chǎng)的這些大佬們很快便都想到了這一點(diǎn)。 是的。 之前所列的函數(shù)f(x,t)描述的內(nèi)容,就是波段上某一點(diǎn)在不同時(shí)間t的位置! 所以只要對(duì)對(duì)f(x,t)求兩次關(guān)于時(shí)間的導(dǎo)數(shù),自然就得到了這點(diǎn)的加速度a。 因?yàn)楹瘮?shù)f是關(guān)于x和t兩個(gè)變量的函數(shù),所以只能對(duì)時(shí)間的偏導(dǎo)af/at,再求一次偏導(dǎo)數(shù)就加個(gè)2上去。 因此很快。 包括法拉第在內(nèi),所有大佬們都先后寫下了一個(gè)數(shù)值: 加速度a=a^2f/at^2。 而將這個(gè)數(shù)值與之前的合力與質(zhì)量相結(jié)合,那么一個(gè)新的表達(dá)式便出現(xiàn)了: f=t·sin(θ+Δθ)-t·sinθ=μ·Δxa^2f/at^2。 隨后威廉·韋伯認(rèn)真看了眼這個(gè)表達(dá)式,眉頭微微皺了些許: “羅峰同學(xué),這就是最終的表達(dá)式嗎?我似乎感覺好像還能化簡(jiǎn)?” 徐云點(diǎn)了點(diǎn)頭: “當(dāng)然可以?!?/br> f=t·sin(θ+Δθ)-t·sinθ=μ·Δxaa^2f/at^2。 這是一個(gè)最原始的方程組,內(nèi)容不太清晰,方程左邊的東西看著太麻煩了。 因此還需要對(duì)它進(jìn)行一番改造。 至于改造的思路在哪兒呢? 當(dāng)然是sinθ了。 只見徐云拿起筆,在紙上畫了個(gè)直角三角形。