江城六中英才班的教師辦公室,和其他學校的學科組+年級組的模式不同。
寬大的辦公室裡,坐著的只有負責英才班教學工作的各科頂尖名師。
這種佈局,為的就是方便老師們隨時對班上的幾十個尖子生進行全方位的成績分析和綜合會診。
這樣師資力量的絕對集中和資源傾斜,在普通的公立高中是難以想象的。
所以,也是劉利民為甚麼敢拍著胸脯說,六中的平臺能給李東提供更高上限的原因。
陳老領著李東推門走進辦公室的時候,裡面並沒有其他老師。
他走到自己的辦公桌前,拉開抽屜,在裡面翻找了起來。
“給這小子找點甚麼題好呢?”
陳老嘴裡嘀咕著。
“用微積分推導電磁學振盪迴路的?不行……”
陳老剛抽出一張紙,就想起李東個是連雙重積分和偏導數都直接心算的偽人,果斷搖了搖頭,把紙塞了回去。
在數學計算工具上,這小子簡直就是個變態。
“得找一道能真正考驗物理直覺的。”
終於,他從一個資料夾裡抽出了一張 A4紙。
他看著紙上的題目點了點頭。
這道題的難度其實並不算高,如果是經常參加物理競賽的學生,只要有點天賦,最後基本都能磨出答案來。
當然,這也是分學校的。
要是放在江城七中……那絕對能把江一洲給當場卡哭。
這題需要靈性,需要切入角度。
如果你擁有敏銳的物理直覺,能一眼看穿題目隱藏的正確物理影象,那幾十秒鐘就能把這題秒了。
但如果你找不到這個切入點,按照常規的動力學思路去死算……
那恭喜你,就算寫滿十頁紙的拉格朗日方程,最後也會陷入無初等解析解的非線性微分方程中,走進一個根本解不出來的死衚衕。
最後,你的物理老師只會拍著你的肩膀,語重心長的勸你:孩子,你就不要走物理這條彎路了。
陳老把這張 A4紙遞給了李東。
“來,試試這個。”
李東好奇的接了過去,低頭一看。
【一根質量為 m、長度為 2l的均勻細剛性杆,最初直立在光滑的水平桌面上。由於微小的擾動,杆開始倒下。求:在杆與桌面保持接觸的倒下過程中,其瞬時轉動中心(瞬心)的軌跡方程,並畫出軌跡曲線。】
李東看完題目,眉頭微微一挑。
“咦?這題有點意思啊。”
幾乎在看到題目的瞬間,他就看出了這題的陷阱。
如果普通話的高中生,甚至是大一新生,他們看到這種剛體運動,第一反應絕對是建系!
然後列出質心的平動方程,再寫出繞質心的轉動方程,最後去強行解耦合微分方程組。
可是,一旦你真的那麼幹了,你就會絕望的發現,杆子倒下時的角度θ和時間 t之間的關係,是非線性的複雜函式,根本無法求出初等解析解!
最後的草稿紙上絕對是一團亂麻。
所以這道題,考的根本就不是算力!
李東的腦海中,那根虛幻的剛性杆已經開始在光滑的桌面上倒下了。
“水平方向是光滑的桌面,說明沒有任何水平方向的外力!”
“既然沒有水平外力,那麼這根杆的質心在水平方向上的動量就必然守恆!初動量為零,過程動量也為零。”
“所以,質心根本不可能發生水平位移,它只能沿著一條垂直的直線直挺挺的往下掉!”
李東的眼睛亮了起來。
“這不就是一個經典的靠牆滑動的梯子模型嗎?”
切入點,找到了!
“這個陳老師真的沒騙我,這題確實挺好玩的。”
既然這麼好玩,李東就準備用三種不同的角度來推導一下瞬心的軌跡。
他拿著筆,在紙上寫下了解一,解二,在剛想寫解三的時候……
“咔噠。”
辦公室的門被推開了。
一個氣質斯文的老師抱著一疊厚厚的卷子走了進來,順手把卷子放在了辦公桌上。
李東下意識的抬頭看了一眼。
就是上節課的生物老師!
看到生物老師的一瞬間,李東有點晃神,好像忘了甚麼重要的事。
臥槽!
孟德爾!
生物老師講的那個細胞質雄性不育的“三系配套”,我還沒徹底搞明白底層邏輯啊!
更要命的是,那個種豌豆的孟德爾,此刻還在“青龍學習小組”裡眼巴巴的等著他的科普呢!
李東突然意識到,自己現在可沒有時間耽擱!
群裡那些大佬可是隨時會下線的。
要是一會兒孟德爾下線了,那這波羊毛,不就特麼的飛了嗎?!
神級羊毛和這根破杆子的瞬心軌跡比起來,孰輕孰重?
甚麼一題多解?甚麼詳盡的推導過程?甚麼在老師面前優雅的裝逼?
全去他媽的!
李東直接就在 A4紙上寫了起來。
而此時的陳老,正悠哉遊哉的擰開了他的保溫杯。
然後看了一眼時間,準備給李東計時。
“如果這個小傢伙能在一分鐘之內看破,那就算是有點過人的天賦了。”
“如果能在三十秒的話……那這小子的物理直覺,基本上可以去試試衝刺奧賽了。”
陳老剛端起保溫杯,準備愜意的喝上一口熱水。
然而,熱水還沒碰到嘴唇。
“老師,我寫完了,我還有個知識點要問一下生物老師,您稍等我一下啊!”
陳老一愣,手猛的一抖,幾滴茶水直接濺在了手背上。
然後就看見一個身影從他面前跑了過去。
“剛才是甚麼玩意兒過去了?”
他趕緊放下水杯抬起頭,此時的李東早就跑到生物老師那去了。
“這就……寫完了?”
陳老連忙低下頭,看向李東剛才放在桌上的 A4紙。
紙上的字跡很潦草。
【解一:
因水平方向不受外力,質心 C在水平方向動量守恆,故質心 C只做豎直向下的直線運動。
設杆的觸地點為 A,質心為 C。
由剛體平面平行運動的瞬心求法可知,瞬心 I必然在過 A點垂直於運動方向和過 C點垂直於運動方向的交點處。
即,瞬心 I是直角三角形 ACI的直角頂點。
在該直角三角形 ACI中,斜邊 AC的長度恆為半杆長 l。
以杆初始觸地點(桌面與質心運動豎直線的交點)為座標原點,建立直角座標系。無論杆倒下多大角度θ,根據幾何關係,瞬心 I的座標(x, y)始終滿足直角三角形的勾股定理:
x²+ y²= l²】
【答:瞬心軌跡為一個半徑為 l的四分之一圓弧。】
沒有一個多餘的廢話。
直接從運動學幾何的最高維度,一眼看穿了剛體倒下的本質。
陳老看著這幾行字,李東能做出來他不驚訝。
但是這時間……
加上閱讀題目的時間、思考的時間、書寫的時間。
總共加起來,還不到一分鐘?
然後又看了看解一旁邊的“解二”兩個字。
這說明甚麼?
說明這小子在看到題目的那一瞬間,不僅秒出了最簡單的幾何切入法,他的腦子裡還同時構思出了第二種!
“兩種解法嗎?”
陳老摘下眼鏡,用衣角擦了擦鏡片,然後重新戴上。
他看著不遠處正拉著生物老師急切詢問的李東,忍不住笑了笑。
“真是個小怪物。” 江城六中英才班的教師辦公室,和其他學校的學科組+年級組的模式不同。
寬大的辦公室裡,坐著的只有負責英才班教學工作的各科頂尖名師。
這種佈局,為的就是方便老師們隨時對班上的幾十個尖子生進行全方位的成績分析和綜合會診。
這樣師資力量的絕對集中和資源傾斜,在普通的公立高中是難以想象的。
所以,也是劉利民為甚麼敢拍著胸脯說,六中的平臺能給李東提供更高上限的原因。
陳老領著李東推門走進辦公室的時候,裡面並沒有其他老師。
他走到自己的辦公桌前,拉開抽屜,在裡面翻找了起來。
“給這小子找點甚麼題好呢?”
陳老嘴裡嘀咕著。
“用微積分推導電磁學振盪迴路的?不行……”
陳老剛抽出一張紙,就想起李東個是連雙重積分和偏導數都直接心算的偽人,果斷搖了搖頭,把紙塞了回去。
在數學計算工具上,這小子簡直就是個變態。
“得找一道能真正考驗物理直覺的。”
終於,他從一個資料夾裡抽出了一張 A4紙。
他看著紙上的題目點了點頭。
這道題的難度其實並不算高,如果是經常參加物理競賽的學生,只要有點天賦,最後基本都能磨出答案來。
當然,這也是分學校的。
要是放在江城七中……那絕對能把江一洲給當場卡哭。
這題需要靈性,需要切入角度。
如果你擁有敏銳的物理直覺,能一眼看穿題目隱藏的正確物理影象,那幾十秒鐘就能把這題秒了。
但如果你找不到這個切入點,按照常規的動力學思路去死算……
那恭喜你,就算寫滿十頁紙的拉格朗日方程,最後也會陷入無初等解析解的非線性微分方程中,走進一個根本解不出來的死衚衕。
最後,你的物理老師只會拍著你的肩膀,語重心長的勸你:孩子,你就不要走物理這條彎路了。
陳老把這張 A4紙遞給了李東。
“來,試試這個。”
李東好奇的接了過去,低頭一看。
【一根質量為 m、長度為 2l的均勻細剛性杆,最初直立在光滑的水平桌面上。由於微小的擾動,杆開始倒下。求:在杆與桌面保持接觸的倒下過程中,其瞬時轉動中心(瞬心)的軌跡方程,並畫出軌跡曲線。】
李東看完題目,眉頭微微一挑。
“咦?這題有點意思啊。”
幾乎在看到題目的瞬間,他就看出了這題的陷阱。
如果普通話的高中生,甚至是大一新生,他們看到這種剛體運動,第一反應絕對是建系!
然後列出質心的平動方程,再寫出繞質心的轉動方程,最後去強行解耦合微分方程組。
可是,一旦你真的那麼幹了,你就會絕望的發現,杆子倒下時的角度θ和時間 t之間的關係,是非線性的複雜函式,根本無法求出初等解析解!
最後的草稿紙上絕對是一團亂麻。
所以這道題,考的根本就不是算力!
李東的腦海中,那根虛幻的剛性杆已經開始在光滑的桌面上倒下了。
“水平方向是光滑的桌面,說明沒有任何水平方向的外力!”
“既然沒有水平外力,那麼這根杆的質心在水平方向上的動量就必然守恆!初動量為零,過程動量也為零。”
“所以,質心根本不可能發生水平位移,它只能沿著一條垂直的直線直挺挺的往下掉!”
李東的眼睛亮了起來。
“這不就是一個經典的靠牆滑動的梯子模型嗎?”
切入點,找到了!
“這個陳老師真的沒騙我,這題確實挺好玩的。”
既然這麼好玩,李東就準備用三種不同的角度來推導一下瞬心的軌跡。
他拿著筆,在紙上寫下了解一,解二,在剛想寫解三的時候……
“咔噠。”
辦公室的門被推開了。
一個氣質斯文的老師抱著一疊厚厚的卷子走了進來,順手把卷子放在了辦公桌上。
李東下意識的抬頭看了一眼。
就是上節課的生物老師!
看到生物老師的一瞬間,李東有點晃神,好像忘了甚麼重要的事。
臥槽!
孟德爾!
生物老師講的那個細胞質雄性不育的“三系配套”,我還沒徹底搞明白底層邏輯啊!
更要命的是,那個種豌豆的孟德爾,此刻還在“青龍學習小組”裡眼巴巴的等著他的科普呢!
李東突然意識到,自己現在可沒有時間耽擱!
群裡那些大佬可是隨時會下線的。
要是一會兒孟德爾下線了,那這波羊毛,不就特麼的飛了嗎?!
神級羊毛和這根破杆子的瞬心軌跡比起來,孰輕孰重?
甚麼一題多解?甚麼詳盡的推導過程?甚麼在老師面前優雅的裝逼?
全去他媽的!
李東直接就在 A4紙上寫了起來。
而此時的陳老,正悠哉遊哉的擰開了他的保溫杯。
然後看了一眼時間,準備給李東計時。
“如果這個小傢伙能在一分鐘之內看破,那就算是有點過人的天賦了。”
“如果能在三十秒的話……那這小子的物理直覺,基本上可以去試試衝刺奧賽了。”
陳老剛端起保溫杯,準備愜意的喝上一口熱水。
然而,熱水還沒碰到嘴唇。
“老師,我寫完了,我還有個知識點要問一下生物老師,您稍等我一下啊!”
陳老一愣,手猛的一抖,幾滴茶水直接濺在了手背上。
然後就看見一個身影從他面前跑了過去。
“剛才是甚麼玩意兒過去了?”
他趕緊放下水杯抬起頭,此時的李東早就跑到生物老師那去了。
“這就……寫完了?”
陳老連忙低下頭,看向李東剛才放在桌上的 A4紙。
紙上的字跡很潦草。
【解一:
因水平方向不受外力,質心 C在水平方向動量守恆,故質心 C只做豎直向下的直線運動。
設杆的觸地點為 A,質心為 C。
由剛體平面平行運動的瞬心求法可知,瞬心 I必然在過 A點垂直於運動方向和過 C點垂直於運動方向的交點處。
即,瞬心 I是直角三角形 ACI的直角頂點。
在該直角三角形 ACI中,斜邊 AC的長度恆為半杆長 l。
以杆初始觸地點(桌面與質心運動豎直線的交點)為座標原點,建立直角座標系。無論杆倒下多大角度θ,根據幾何關係,瞬心 I的座標(x, y)始終滿足直角三角形的勾股定理:
x²+ y²= l²】
【答:瞬心軌跡為一個半徑為 l的四分之一圓弧。】
沒有一個多餘的廢話。
直接從運動學幾何的最高維度,一眼看穿了剛體倒下的本質。
陳老看著這幾行字,李東能做出來他不驚訝。
但是這時間……
加上閱讀題目的時間、思考的時間、書寫的時間。
總共加起來,還不到一分鐘?
然後又看了看解一旁邊的“解二”兩個字。
這說明甚麼?
說明這小子在看到題目的那一瞬間,不僅秒出了最簡單的幾何切入法,他的腦子裡還同時構思出了第二種!
“兩種解法嗎?”
陳老摘下眼鏡,用衣角擦了擦鏡片,然後重新戴上。
他看著不遠處正拉著生物老師急切詢問的李東,忍不住笑了笑。
“真是個小怪物。”