第二百五十七章 见证奇迹吧(上)(3/4)

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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,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:  

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,那么长度为l的波段的质量显然就是·l。  

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xx。  

也就是说绳子AB在横坐标的投影长度为x。  

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x代替l。  

这样绳子的质量就可以表示为与此同时。  

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!  

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2s,第2秒的速度是4s。  

那么它的加速度就是用速度的差除以时间差,结果就是2s2。  

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除以时间差,结果就是30s。  

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。  

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a2f/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:  

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。”  

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等于对边除以斜边a,正切值tanθ等于对边除以邻边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。”  

“这时候我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/b≈/a,即tanθ≈sinθ。  

之前的公式可写成FT·tanT·tanθ·xa2f/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

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