女老師尷尬的笑了笑,對那個(gè)學(xué)生說道:“李同學(xué),首先你這個(gè)把地球打穿的假設(shè)的確不成立,如果地球被打穿了,地球中心一旦被打穿,整個(gè)地球就會(huì)瞬間崩潰,離人類滅絕就不遠(yuǎn)了,我們就先不討論這個(gè)問題了,好嗎?”
那個(gè)李同學(xué)看了看蘇雲(yún),雖然臉上很不情願(yuàn),但還是說道:“行吧。”然後拿起自己座位上的書,轉(zhuǎn)身就準(zhǔn)備離開。
然而蘇雲(yún)卻在這時(shí)突然說道:“其實(shí),這個(gè)問題嘛,我們還是能大概討論一下的。”
蘇雲(yún)的話頓時(shí)吸引了所有人的注意力,之前那個(gè)準(zhǔn)備離開的李同學(xué)也頓時(shí)止住了腳步。
蘇雲(yún)微微一笑,朝著講臺(tái)走去,一些學(xué)生立刻打開了自己的ipad,準(zhǔn)備做筆記,也有好幾個(gè)學(xué)生紛紛激動(dòng)的打開了手機(jī),開始錄製起視頻來。
蘇雲(yún)站上講臺(tái),面向所有人,不緊不慢的開始說道:“如果要討論這位同學(xué)提出的這個(gè)比較‘有意思’的問題,我們首先需要從一個(gè)很簡單的運(yùn)動(dòng)——簡諧運(yùn)動(dòng)說起。”
“相信大家對簡諧運(yùn)動(dòng)應(yīng)該都不陌生,我們首先就來說一下最簡單的簡諧運(yùn)動(dòng),也就是我們經(jīng)常討論到的彈簧。”
“如果我們固定住彈簧的一段,在彈簧的另一端拴上一顆小球,當(dāng)我們從小球那端拉長這根彈簧,然後鬆開,小球就會(huì)回縮到彈簧的一個(gè)平衡點(diǎn),也就是彈簧原長的位置。”
“但是此時(shí)小球一直在加速,所以它速度不會(huì)爲(wèi)零,它會(huì)繼續(xù)往前衝,壓縮彈簧。壓縮到一定時(shí)候,它又會(huì)停下來,然後再反向運(yùn)動(dòng),如此往復(fù)。”
那位之前停下來的李同學(xué)眉頭皺了皺,突然說道:“簡諧運(yùn)動(dòng)我們都知道,但是這和我之前提出的問題有什麼關(guān)聯(lián)嗎?”
其他人也紛紛看向蘇雲(yún)。
蘇雲(yún)笑了笑,拿起粉筆,開始解釋道:“既然同學(xué)你知道簡諧運(yùn)動(dòng),那就好說了。首先,就拿彈簧來舉例,我們就有個(gè)公式,叫做胡克定律,F(xiàn)=kx,k爲(wèi)勁度係數(shù),x爲(wèi)彈簧伸長或者壓縮的距離,F(xiàn)則表示爲(wèi)彈簧的拉力或者彈力。”
“同時(shí),我們可以再畫一個(gè)圓,一個(gè)小球在這個(gè)圓中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。那麼其實(shí)我們就可以把這個(gè)勻速圓周運(yùn)動(dòng),分解爲(wèi)兩個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)的。”
“通過這種方法呢,我們可以計(jì)算簡諧運(yùn)動(dòng)的週期,就是它往復(fù)來回一趟的時(shí)間。在這裡時(shí)間有限,我就不給大家推到了,結(jié)論就是簡諧運(yùn)動(dòng)週期和圓周運(yùn)動(dòng)一樣。”
“那麼這個(gè)週期T=2π√(m/k),我相信大家只要去算,應(yīng)該很容易就能推算出來這個(gè),所以我在這裡也就不多說了。”
那位李同學(xué)已經(jīng)重新坐了回去,但是臉上顯然一直都是一副不耐煩的樣子。
“蘇博士,我們都不是三歲小孩子了,請問你到底想說什麼?簡諧運(yùn)動(dòng)我們都能理解,關(guān)鍵是這個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)和我提出的問題究竟有什麼關(guān)係?”
李同學(xué)的發(fā)言頓時(shí)讓在場的好幾個(gè)老師都不高興了。
明明你丫就是一個(gè)學(xué)生,有你這麼跟老師說話的嗎?而且人臺(tái)上站著的可是蘇博士啊!就你提出的這個(gè)問題,人家蘇博士好心給你解答,你還這麼吃裡扒外!
好幾個(gè)老師都站了起來,想警告一下這位學(xué)生,但是卻伸手阻止了他們。
“那麼,就如這位同學(xué)所說,在我們都理解了這個(gè)簡諧運(yùn)動(dòng)之後,我們就可以研究一下關(guān)於這個(gè)地球打洞的問題了。”蘇雲(yún)笑了笑,並沒有在意李同學(xué)的發(fā)言。
蘇雲(yún)用粉筆在黑板上畫了一個(gè)圓,道:“首先我們看一下,假如說這是一個(gè)地球,我們暫時(shí)不考慮地球的自轉(zhuǎn),也不考慮地球的公轉(zhuǎn),也不考慮地球密度的變化,而且也不考慮地球裡邊有巖漿之類的,什麼都不考慮。”
“我們呢,就從地球的一端打一個(gè)洞到另外一端,這個(gè)洞非常非常的小。好,那麼假如有一個(gè)人跳到洞裡面會(huì)有什麼效果呢?”
凃蘇若有所思的看著黑板,好多學(xué)生也不禁開始思考起來。
蘇雲(yún)繼續(xù)道:“我們看,這個(gè)人跳到洞裡之後,他就會(huì)受到地球的引力,而且這個(gè)引力大小該怎麼去計(jì)算呢,我們根據(jù)物理公式是可以知道的。”
“此時(shí)地球的引力要分爲(wèi)兩個(gè)部分,一個(gè)部分是在這個(gè)人下方,也就是除去地殼的正中心這部分對人的引力,另外一部分呢,是人上方外表這個(gè)殼它對人的引力。”
“但是外邊這個(gè)殼它的合力其實(shí)是零,人受到的引力其實(shí)都是地球裡邊這個(gè)小球給人的。”
凃蘇微微一愣,顯然是第一次聽說這個(gè)東西。
人受到的引力,不就是地球?qū)θ说膯幔吭觞N又變成地球裡面的那個(gè)小球?qū)θ说牧耍?
然而後邊一個(gè)物理系的教授卻點(diǎn)了點(diǎn)頭,說道:“蘇博士說的不錯(cuò),人受到地球的引力,主要就是地球內(nèi)部的那個(gè)小球,地球外表的那層殼其實(shí)引力很小,幾乎爲(wèi)零。”
有一個(gè)老教授發(fā)言之後,衆(zhòng)人不禁汗顏,合著這蘇雲(yún)說的都是真的啊!他丫的竟然不是在胡說八道啊!
最前排的那個(gè)李同學(xué)聽的卻無比認(rèn)真,沒有再發(fā)出任何聲音。
蘇雲(yún)開始在黑板上寫道:“那我們假設(shè),這個(gè)小球的半徑是r,我現(xiàn)在想計(jì)算一下人受到的引力有多大。根據(jù)萬有引力的公式,F(xiàn)=G·Mm/r^2,其中M是地球中那個(gè)小球的質(zhì)量,r則是人到地心的距離。”
“那麼我們還知道地球裡面的這個(gè)小球的質(zhì)量M就等於地球的密度,乘以裡面這個(gè)小球的體積V,小球的體積V=4/3πr^3,所以小球的質(zhì)量爲(wèi)M=ρ·4/3r^3。”
“我們將這個(gè)公式代入到上面那個(gè)萬有引力公式,則得到:F=4/3·πρGmr。”
蘇雲(yún)的話到這裡戛然而止,所有人都驚訝的看向黑板上那個(gè)公式。
蘇雲(yún)微微一笑,“大家應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了什麼吧?”
最前排的李同學(xué)驚訝的看著自己手中的草稿本,喃喃道:“胡克定律,F(xiàn)=kx!!”
有些人依舊沒反應(yīng)過來。
“什麼情況?怎麼就又扯到胡克定律去了?”
“唉,你沒發(fā)現(xiàn)嗎?F=4/3·Gmr,其中4/3·Gm,是一個(gè)常數(shù),G是萬有引力常數(shù),m是人的質(zhì)量,都是不變的,所以也就相當(dāng)於回到了F=kr,而r剛好就是距離啊!”
“臥槽!”
“這都行?”
“汗,媽媽問我爲(wèi)什麼跪著上課。”
“太牛逼了吧。”
“噓,別說話,然後呢,然後呢,蘇博士您快講啊!”
後面幾個(gè)物理系的老教授都不禁苦笑著搖了搖頭。
平時(shí)他們上課,學(xué)生幾乎都是自己幹自己的,很少有會(huì)和跟著他們節(jié)奏走的學(xué)生,畢竟來到這裡的人,大部分都是天才,自學(xué)一下,完全就能解決掉所有書本上的只是了。
像是這樣,所有人都跟著老師的思維走,並且還興致勃勃的催促講課的情況,在他們課堂上,是幾乎不可能出現(xiàn)的。
蘇雲(yún)淡淡一笑,繼續(xù)講解道:“這裡我們可以看到,人受到的引力F就只與人和地心之間的距離有關(guān)係,他們之間是成正比的。”
“所以,這就是我們方纔說的彈簧問題,也就是我們所熟知的簡諧運(yùn)動(dòng)!”
“所以這個(gè)人,就會(huì)加速到達(dá)地心,然後減速到達(dá)另一端,剛好速度變爲(wèi)零,然後再反向加速度地心,然後再反向減速到出發(fā)點(diǎn),這來回運(yùn)動(dòng),就是一個(gè)週期了。”
解釋出來了...
這丫的真的給解釋出來了啊!
臺(tái)下的幾個(gè)學(xué)生都無語了。
“這都可以?”
“我給蘇博士跪了。”
“地球給擊穿都能解決出來,蘇博士這是要上天啊!”
“我這輩子誰都不服,就服蘇博士了!”
“牛逼。。”