第148章 看我幹嘛,看題!(求月票 訂閱!!)
在水平地面某處,以相同的速率v0用不同的拋射角分別拋射兩個小球A和B,它們的射程相同。已知小球A在空中運動的時間為TA,求小球B在空中運動的時間TB。重力加速度大小為g,不考慮空氣阻力。
而另一道題則是求密度。
從地球上看太陽時,對太陽直徑的張角0.53,取地球表面上緯度為1的長度l110 km,地球表面處的重力加速度g10 m/s2,地球公轉的周期T365天。試僅用以上數據計算地球和太陽密度之比。假設太陽和地球都是質量均勻分布的球體。
“咦……”
方超才是看完,表情就是微微一變。
這兩道題看似簡單,可是其難度絕對不低,方超對於物理也有了一定的了解,可是初看之下,他竟然沒辦法第一時間就將解題步驟給羅列出來。
“怎麽樣?還敢放大話麽?”
鄭知秋笑看著方超,能夠看到學霸吃癟的樣子可不容易,由簡入繁,小子,物理可沒有你想的那麽簡單。
面前的兩道物理題,的確讓方超有些詫異,但越是有挑戰性的東西,他越是想要去嘗試。
對於學霸而言,解開一道道的難題不正如那些吃貨們發現到全新的美食一般麽?那種香味、那種色澤,尤其是進入到肚子當中成為身體一部分時候的那種快感。
真的是要飛入升天一般。
“鄭老師,給我點時間,讓我解開給你看。”
方超抬頭,望著鄭知秋。
鄭知秋掃了方超一眼後道,“沒關系,你繼續做你的題,我不打擾你,我看會新聞。”
鄭知秋平日裡會有關注新聞的習慣,學校會為每一個年段的老師訂閱報紙,都是當天新鮮的報紙,現在不是考試,他沒有必要特地盯著方超作答。
方超聞言,徹底投入到了鄭老師出給他的兩道物理題之上。
這就考慮到拋射角的問題了,當拋射角較小時,運動時間較短,但水平分速度較大,反之運動時間較長但水平分速度較小,故完全有可能它們的射程相同,由運動的分解以及水平方向運動的特點……這道題的解題思路就給出來了啊。
方超想明白了解題思路之後就是開始動筆,沒有絲毫的猶豫。
他率先在空白的位置上畫出一個平面直角坐標系x軸與y軸,其原點為拋射點,開始羅列方程式。
解:對於任何拋射小球有
x=v0cosθ*t
y=v0sinθ*t1/2*gt
由此得出小球運動軌跡的方程式,方超將其推演了出來。
而這樣一道題又分為兩種運動方式,其一為豎直方向的勻減速直線運動,而另外一種則是為水平方向的勻速直接運動。
方超正是明白了這個點,才是知曉這一道題的問題所在。
不得不說,這道題出的相當有意思,想要將它解答出來,並不容易,若非物理水平提升到了LV2,方超想要搞定這一道題恐怕還需要很長的時間,至少今天晚上的話指不定就要請教鄭老師。
當y=0時,解出x即為水平射程。
所以x=v0sin2θ/g
從而得出小球運動時間T。
由於兩個小球A和B的射程相同,故有
sin2θA=sin2θB
故2θA=π-2θB
寫到了這裡為止,後續的步驟也基本上順理成章了。
方超又寫了幾個方程式。
於是得出了這一道題最終的答案。
小球B在空中運行的時間為√4v0-(Tag)/g
“冰果!”
“搞定!”
方超長舒了一口氣來,看了一下時間,用時21分鍾。
這種速度不算快,但肯定也不算慢。
以方超才LV2的物理水平來說,要應對這樣子的題目還是需要消耗一些腦細胞。
但總體來說,效果還是不錯的,不論從步驟還是答案來說都非常的差強人意。
方超長舒一口氣的樣子被鄭知秋捕捉到了,當即他將報紙往旁邊一放,旋即問道,“答完了?”
“搞定了第一道題了鄭老師。”
“這麽快?”
鄭知秋一愣,這一道題已經有物理競賽的中等難度了,正常物競選手要答的話,恐怕也是需要半個小時以上的時間,可是方超從審題到作答結束一共也就花了十來分鍾的時間,著實讓鄭知秋有些意外。
他直接將報紙疊好往邊上一放,而後直接出聲道,“先把你這第一道題的答案來給我看一下。”
“啊?老師,我這第二道題還沒有做出來呢。”
“我看你第一道題跟你做第二道題有什麽關系?趕緊的,別墨跡。”鄭知秋催促著。
方超將第一道題的答案遞給了鄭知秋,“鄭老師,給你。”
接過方超遞過來的手稿之後,鄭知秋繼續道,“看著我幹嘛?看題目啊,做第二道題啊。”
方超:“……”
鄭老師,你好難交流哦。
我原本以為你會跟我聊一聊第一道題的問題呢,結果你直接就讓我做題目了,好冷漠好無情好無理取鬧。
於是方超乖巧的開始做第二道題目來了。
第二道題已經涉及到了天體物理學了。
“哼哼。”
方超輕哼兩聲,準備一展拳腳。
“你在哼什麽呢?”鄭知秋抬頭,望著方超有些不悅,這不是一個好習慣。
“沒呢,老師,我鼻塞了,這哼哼兩下通個氣。”
“趕緊做題。”
“哦。”
方超連哼哼都不敢了,物理鄭老師太可怕了,一股威嚴的氣息彌漫,宛如一座大山鎮壓下來,方超嚇得瑟瑟發抖,只能以做題要緩解這一股壓力。
咦,這一道題我只能夠給你2顆星的難度。
還不夠第一道題來得刺激呢。
勉強只能夠塞一塞牙縫。
看我來將你搞定!
三分鍾之後,方超出手了。
地球繞太陽運行時,由萬有引力定律和牛頓定律得
GMsMe/R=Me(2π/T)r
其中G為萬有引力恆量,Me、Ms分別為地球和太陽的質量,r為日地間距離,T為地球公轉周期。
令θ=2Rs/r
得出GMs/Rs三次方=8(2π/T)(1/θ)三次方
對地球表面處質量為m的物體,由萬有引力定律和牛頓定律得GMem/Re=mg
式中Re為地球半徑,依題意得2πRe=360l
代入公式 GMe/Re三次方=πg/180l
令ρs、ρe分別表示太陽和地球的密度,則有
ρs=Ms/(4/3)πRs三次方,ρe=Me/(4/3)πRe三次方,
ρs/ρe=gTθ/180l*32π=3.92。
“解題完畢,搞定!”
(本章完)