『章节错误,点此报送』
第二百五十九章 见证奇迹吧!(下)[2/3页]
地上的时候是静止不动的,我们甩一下就会出现一个波动。
那么问题来了:
这个波是怎么传到远方去的呢?
我们的手只是拽着绳子的一端,并没有碰到绳子的中间,但是当这个波传到中间的时候绳子确实动了。
绳子会动就表示有力作用在它身上,那么这个力是哪里来的呢?
答案同样很简单:
这个力只可能来自绳子相邻点之间的相互作用。
每个点把自己隔壁的点“拉”一下,隔壁的点就动了——就跟我们列队报数的时候只通知你旁边的那个人一样,这种绳子内部之间的力就叫张力。
又比如我们用力拉一根绳子,我明明对绳子施加了一个力,但是这根绳子为什么不会被拉长?
跟我的手最近的那个点为什么不会被拉动?
答案自然是这个点附近的点,给这个质点施加了一个相反的张力。
这样这个点一边被拉,另一边被它邻近的点拉,两个力的效果抵消了。
但是力的作用又是相互的,附近的点给端点施加了一个张力,那么这个附近的点也会受到一个来自端点的拉力。
然而这个附近的点也没动,所以它也必然会受到更里面点的张力。
这个过程可以一直传播下去,最后的结果就是这根绳子所有的地方都会张力。
通过上面的分析,便可以总结出一个概念:
当一根绳子静止在地面的时候,它处于松弛状态,没有张力。
但是当一个波传到这里的时候,绳子会变成一个波的形状,这时候就存在张力了。
正是这种张力让绳子上的点上下振动,所以,分析这种张力对绳子的影响就成了分析波动现象的关键。
接着徐云又在纸上写下了一个公式:
F=ma。
没错。
正是小牛总结出的牛二定律。
众所周知。
小牛第一定律告诉我们“一个物体在不受力或者受到的合外力为0的时候会保持静止或者匀速直线运动状态”,那么如果合外力不为0呢?
小牛第二定律就接着说了:
如果合外力F不为零,那么物体就会有一个加速度a,它们之间的关系就由F=ma来定量描述。
也就是说。
如果我们知道一个物体的质量m,只要你能分析出它受到的合外力F。
那么我们就可以根据小牛第二定律F=ma,计算出它的加速度a。
知道加速度,就知道它接下来要怎么动了。
随后徐云又在函数图像的某段上随意取了两个点。
一个写上A,一个写上B,二者的弧度标注为了△l。
写完后将它朝小麦面前一推:
“麦克斯韦同学,你来分析一下这段区间收到的合外力试试?不考虑重力。”
小麦闻言一愣,指了指自己,诧异道:
“我?”
徐云点了点头,心中微微一叹。
今天他要做的事情对于法拉第、对于电磁学界、或者说大点对于整个人类的历史进程,都会有着极大的促进意义。
但唯独对于小麦和赫兹二人而言,却未必是个好事。
因为这代表着有些原本属于他们的贡献被抹去了。
就像某天一个月薪4000的打工人忽然知道自己原本可能成为亿万富翁,结果有个重生者以‘人类共同发展’为由把属于你的机会给夺走了,你会作何感想?
平心而论,有些不公平。
所以在徐云的内心深处,他对小麦是有些愧疚感的。
往后怎么补偿小麦另说,总之在眼下这个过程里,他能做的便是让小麦尽可能的进入这些大佬的视线里。
当然了。
小麦并不知道徐云内心的想法,此时他正拿着钢笔,刷刷刷的在纸上写着受力分析:
“罗峰先生说不考虑重力,那么,就只要分析波段AB两端的张力T就行了。”
“波段AB受到A点朝左下方的张力T和B点朝右上方的张力T,彼此对等。”
“但波段的区域是弯曲的,因此两个T的方向并不相同。”
“假设A点处张力的方向跟横轴夹角为θ,B点跟横轴的夹角就明显不一样了,记为θ+Δθ。”
“因为波段上的点在波动时是上下运动,所以只需要考虑张力T在上下方向上的分量。”
“B点处向上的张力为T·sin(θ+Δθ),A点向下的张力为T·sinθ,那么,整个AB段在竖直方向上受到的合力就等于这两个力相减.......”
很快。
小麦在纸上写下了一个公式:
F=
T·sin(θ+Δθ)-T·sinθ。
徐云满意的点了点头,又说道:
“那么波的质量是多少呢?”
“波的质量?”
这一次。
小麦的眉头微微皱了起来。
如果假设波段单位长度的质量为μ,那么长度为Δl的波段的质量显然就是μ·Δl。
但是,因为徐云所取的是非常小的一段区间。
假设A点的横坐标为x,B点的横坐标为x+Δx。
也就是说绳子AB在横坐标的投影长度为Δx。
那么当所取的绳长非常短,波动非常小的时候,则可以近似用Δx代替Δl。
这样绳子的质量就可以表示为......
μ·Δx
与此同时。
一旁的基尔霍夫忽然想到了什么,瞳孔微微一缩,用有些干涩的英文说道:
“等等......合外力和质量都已经确定了,如果再求出加速度....”
听到基尔霍夫这番话。
原本就不怎么喧闹的教室,忽然又静上了几分。
对啊。
不知不觉中,徐云已经推导出了合外力和质量!m.bīQikμ.ИěΤ
如果再推导出加速度......
那么不就可以以牛二的形式,表达出波在经典体系下的方程了吗?
想到这里。
几位大佬纷纷拿出纸笔,尝试性的计算起了最后的加速度。
说起加速度,首先就要说说它的概念:
这个是用来衡量速度变化快慢的量。
加速度嘛,肯定是速度加得越快,加速度的值就越大。
比如我们经常可以听到的“我要加速啦”等等。
假如一辆车第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)除以时间差(2-1=1),结果就是2m/s2。
再来回想一下,一辆车的速度是怎么求出来的?
当然是用距离的差来除以时间差得出的数值。
比如一辆车第1秒钟距离起点20米,第2秒钟距离起点50米。
那么它的速度就是用距离的差(50-20=30)除以时间差(2-1=1),结果就是30m/s。
不知道大家从这两个例子里发现了什么没有?
没错!
用距离的差除以时间
第二百五十九章 见证奇迹吧!(下)[2/3页]
『加入书签,方便阅读』