女老師尷尬的笑了笑,對那個學生說道:“李同學,首先你這個把地球打穿的假設的確不成立,如果地球被打穿了,地球中心一旦被打穿,整個地球就會瞬間崩潰,離人類滅絕就不遠了,我們就先不討論這個問題了,好嗎?”
那個李同學看了看蘇雲,雖然臉上很不情願,但還是說道:“行吧。”然後拿起自己座位上的書,轉身就準備離開。
然而蘇雲卻在這時突然說道:“其實,這個問題嘛,我們還是能大概討論一下的。”
蘇雲的話頓時吸引了所有人的注意力,之前那個準備離開的李同學也頓時止住了腳步。
蘇雲微微一笑,朝著講臺走去,一些學生立刻打開了自己的ipad,準備做筆記,也有好幾個學生紛紛激動的打開了手機,開始錄製起視頻來。
蘇雲站上講臺,面向所有人,不緊不慢的開始說道:“如果要討論這位同學提出的這個比較‘有意思’的問題,我們首先需要從一個很簡單的運動——簡諧運動說起。”
“相信大家對簡諧運動應該都不陌生,我們首先就來說一下最簡單的簡諧運動,也就是我們經常討論到的彈簧。”
“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,當我們從小球那端拉長這根彈簧,然後鬆開,小球就會回縮到彈簧的一個平衡點,也就是彈簧原長的位置。”
“但是此時小球一直在加速,所以它速度不會爲零,它會繼續往前衝,壓縮彈簧。壓縮到一定時候,它又會停下來,然後再反向運動,如此往復。”
那位之前停下來的李同學眉頭皺了皺,突然說道:“簡諧運動我們都知道,但是這和我之前提出的問題有什麼關聯嗎?”
其他人也紛紛看向蘇雲。
蘇雲笑了笑,拿起粉筆,開始解釋道:“既然同學你知道簡諧運動,那就好說了。首先,就拿彈簧來舉例,我們就有個公式,叫做胡克定律,F=kx,k爲勁度係數,x爲彈簧伸長或者壓縮的距離,F則表示爲彈簧的拉力或者彈力。”
“同時,我們可以再畫一個圓,一個小球在這個圓中做勻速圓周運動。那麼其實我們就可以把這個勻速圓周運動,分解爲兩個簡諧運動的。”
“通過這種方法呢,我們可以計算簡諧運動的週期,就是它往復來回一趟的時間。在這裡時間有限,我就不給大家推到了,結論就是簡諧運動週期和圓周運動一樣。”
“那麼這個週期T=2π√(m/k),我相信大家只要去算,應該很容易就能推算出來這個,所以我在這裡也就不多說了。”
那位李同學已經重新坐了回去,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?簡諧運動我們都能理解,關鍵是這個簡諧運動和我提出的問題究竟有什麼關係?”
李同學的發言頓時讓在場的好幾個老師都不高興了。
明明你丫就是一個學生,有你這麼跟老師說話的嗎?而且人臺上站著的可是蘇博士啊!就你提出的這個問題,人家蘇博士好心給你解答,你還這麼吃裡扒外!
好幾個老師都站了起來,想警告一下這位學生,但是卻伸手阻止了他們。
“那麼,就如這位同學所說,在我們都理解了這個簡諧運動之後,我們就可以研究一下關於這個地球打洞的問題了。”蘇雲笑了笑,並沒有在意李同學的發言。
蘇雲用粉筆在黑板上畫了一個圓,道:“首先我們看一下,假如說這是一個地球,我們暫時不考慮地球的自轉,也不考慮地球的公轉,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洞到另外一端,這個洞非常非常的小。好,那麼假如有一個人跳到洞裡面會有什麼效果呢?”
凃蘇若有所思的看著黑板,好多學生也不禁開始思考起來。
蘇雲繼續道:“我們看,這個人跳到洞裡之後,他就會受到地球的引力,而且這個引力大小該怎麼去計算呢,我們根據物理公式是可以知道的。”
“此時地球的引力要分爲兩個部分,一個部分是在這個人下方,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,是人上方外表這個殼它對人的引力。”
“但是外邊這個殼它的合力其實是零,人受到的引力其實都是地球裡邊這個小球給人的。”
凃蘇微微一愣,顯然是第一次聽說這個東西。
人受到的引力,不就是地球對人的嗎?怎麼又變成地球裡面的那個小球對人的了?
然而後邊一個物理系的教授卻點了點頭,說道:“蘇博士說的不錯,人受到地球的引力,主要就是地球內部的那個小球,地球外表的那層殼其實引力很小,幾乎爲零。”
有一個老教授發言之後,衆人不禁汗顏,合著這蘇雲說的都是真的啊!他丫的竟然不是在胡說八道啊!
最前排的那個李同學聽的卻無比認真,沒有再發出任何聲音。
蘇雲開始在黑板上寫道:“那我們假設,這個小球的半徑是r,我現在想計算一下人受到的引力有多大。根據萬有引力的公式,F=G·Mm/r^2,其中M是地球中那個小球的質量,r則是人到地心的距離。”
“那麼我們還知道地球裡面的這個小球的質量M就等於地球的密度,乘以裡面這個小球的體積V,小球的體積V=4/3πr^3,所以小球的質量爲M=ρ·4/3r^3。”
“我們將這個公式代入到上面那個萬有引力公式,則得到:F=4/3·πρGmr。”
蘇雲的話到這裡戛然而止,所有人都驚訝的看向黑板上那個公式。
蘇雲微微一笑,“大家應該發現了什麼吧?”
最前排的李同學驚訝的看著自己手中的草稿本,喃喃道:“胡克定律,F=kx!!”
有些人依舊沒反應過來。
“什麼情況?怎麼就又扯到胡克定律去了?”
“唉,你沒發現嗎?F=4/3·Gmr,其中4/3·Gm,是一個常數,G是萬有引力常數,m是人的質量,都是不變的,所以也就相當於回到了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!”
後面幾個物理系的老教授都不禁苦笑著搖了搖頭。
平時他們上課,學生幾乎都是自己幹自己的,很少有會和跟著他們節奏走的學生,畢竟來到這裡的人,大部分都是天才,自學一下,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,是幾乎不可能出現的。
蘇雲淡淡一笑,繼續講解道:“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動!”
“所以這個人,就會加速到達地心,然後減速到達另一端,剛好速度變爲零,然後再反向加速度地心,然後再反向減速到出發點,這來回運動,就是一個週期了。”
解釋出來了...
這丫的真的給解釋出來了啊!
臺下的幾個學生都無語了。
“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。。”