返回第二百五十七章 见证奇迹吧!(上)  走进不科学首页

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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差就得到了速度,再用速度的差除以时间差就得到了加速度,这两个过程都是除以时间差。

那么......

如果把这两个过程合到一块呢?

那是不是就可以说:

距离的差除以一次时间差,再除以一次时间差就可以得到加速度?

当然了。

这只是一种思路,严格意义上来说,这样表述并不是很准确,但是可以很方便的让大家理解这个思想。

如果把距离看作关于时间的函数,那么对这个函数求一次导数:

就是上面的距离差除以时间差,只不过趋于无穷小,就得到了速度的函数、

对速度的函数再求一次导数,就得到了加速度的表示。

鲜为人同学们懂不懂不知道,反正在场的这些大佬们很快便都想到了这一点。

是的。

之前所列的函数f(x,t)描述的内容,就是波段上某一点在不同时间t的位置!

所以只要对对f(x,t)求两次关于时间的导数,自然就得到了这点的加速度a。

因为函数f是关于x和t两个变量的函数,所以只能对时间的偏导?f/?t,再求一次偏导数就加个2上去。

因此很快。

包括法拉第在内,所有大佬们都先后写下了一个数值:

加速度a=?2f/?t2。

而将这个数值与之前的合力与质量相结合,那么一个新的表达式便出现了:

F=T·sin(θ+Δθ)-T·sinθ=μ·Δx?2f/?t2。

随后威廉·韦伯认真看了眼这个表达式,眉头微微皱了些许:

“罗峰同学,这就是最终的表达式吗?我似乎感觉好像还能化简?”

徐云点了点头:

“当然可以。”

F=T·sin(θ+Δθ)-T·sinθ=μ·Δxa?2f/?t2。

这是一个最原始的方程组,内容不太清晰,方程左边的东西看着太麻烦了。

因此还需要对它进行一番改造。

至于改造的思路在哪儿呢?

当然是sinθ了。

只见徐云拿起笔,在纸上画了个直角三角形。

众所周知。

正弦值sinθ等于对边c除以斜边a,正切值tanθ等于对边c除以邻边b。

徐云又画了个夹角很小的直角三角形,角度估摸着只有几度:

“但是一旦角度θ非常非常小,那么邻边b和斜边a就快要重合了。”

“这时候莪们是可以近似的认为a和b是相等的,也就是a≈b。”

随后在纸上写到:

【于是就有c/b≈c/a,即tanθ≈sinθ。】

【之前的公式可写成F=T·tan(θ+Δθ)-T·tanθ=μ·Δxa?2f/?t2。】

“稍等一下。”

看到这句话,法拉第忽然皱起了眉头,打断了徐云。

很明显。

此时他已经隐隐出现了掉队的迹象:

“罗峰同学,用tanθ替代sinθ的意义是什么?”

徐云又看了小麦,小麦当即心领神会:

“法拉第先生,因为正切值tanθ还可以代表一条直线的斜率呀,也就是代表曲线在某一点的导数。”

“正切值的表达式是tanθ=c/b,如果建一个坐标系,那么这个c刚好就是直线在y轴的投影dy,b就是在x轴的投影dx。”

“它们的比值刚好就是导数dy/dx,也就是说tanθ=dy/dx。”

法拉第认真听完,花了两分钟在纸上演算了一番,旋即恍然的一拍额头:

“原来如此,我明白了,请继续吧,罗峰同学。”

徐云点点头,继续解释道:

“因为波的函数f(x,t)是关于x和t的二元函数,所以我们只能求某一点的偏导数。”

“那么正切值就等于它在这个点的偏导数tanθ=?f/?x,原来的波动方程就可以写成这样......”

随后徐云在纸上写下了一个新方程:

T(?f/?xlx+△x-?f/?xlx)=μ·Δxa?2f/?t2。

看起来比之前的要复杂一些,但现场的这些大佬的目光,却齐齐明亮了不少。

到了这一步,接下来的思路就很清晰了。

只要再对方程的两边同


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