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第9章 這道题有点难度啊

作者:老雪糕
首先假设物体某时某刻距离地面的高度是h,然后列出這個高度时的重力加速度。

  那么当時間为0的时候,高度h为R。

  当時間为t的时候,高度h为0。

  于是就能列出一個二阶微分方程。

  最后求出t。

  虽然解题思路不难,但因为要两次积分,過程非常复杂。

  随着直播的镜头切换到黄志晓身上,看着镜头下黄志晓的奋笔疾书,顾然默默点了点头,很显然,他就是按照這個方法在做。

  但人毕竟不是电脑,這個计算的步骤又是死的,所以恐怕沒有十分钟是算不出来了。

  顾然沒有比赛,所以他在得到解题思路之后,就不用浪费時間计算了。

  而是把剩下的時間用来思索是否有其他的解题思路。

  在黄志晓计算的时候,超级大脑节目组也沒有闲着。

  或许是看弹幕上不理解的人太多了,于是主持人主动询问特邀嘉宾对這道题的评价。

  算是为弹幕上的疑问进行回应。

  特邀嘉宾是中科院国家天文台的院士崔志敏教授,算是天体物理方面的权威。

  超级大脑邀請這么一位嘉宾過来,一方面是当做评卷老师,另一方面也是方便在這种长時間等待中,与观看直播的網友进行互动和解疑。

  崔志敏教授在听到主持人的询问之后,也阐述了自己对于這道题的看法:“這道题是很容易把人带偏的。”

  “不同教育程度的人,看到這道题的反应和得到的答案也是不同的。”

  “对于我們初高中的小观众来說,只需要考虑自由落体运动就可以,所以根据自己的物理知识,只运用运动学的加速度公式就能够得出答案。”

  “但对于台上的选手来說,需要考虑的因素就很多了,比如在高度降低的過程中,加速度不断的变化,再比如运动的過程中,需要考虑运动轨迹,各种因素杂糅在一起,其实是一個迷惑性很强的题目。”

  “不過這道题解题思路并不复杂,我相信黄志晓选手已经有了自己的方法。”

  “另外,我可以透露一点,最后得出来的结果,应该是一個准确的数字。”

  “至于为什么会是一個准确的数字,因为给定的背景是地球,正因为是地球,所以变相的给出了我們许多隐形的参数。”

  “比如自转周期,公转周期,密度、第一宇宙速度、角速度等。”

  在听到崔志敏教授的分析之后,原本热闹哄哄的弹幕,一時間就冷静了下来。

  那些叫嚣着自己随手就算出答案的人,再也不說话了。

  這一张口就暴露学历,谁還敢說话当小丑?

  顾然从桌子上抽出一张A4纸,写写画画了起来。

  沒多久,他从另外一個角度,给出了一個新的解题思路。

  假如把地球看作质点,给物体一個很小的初速度呢?

  這样的话,根据开普勒第一定律,物体就会做椭圆运动。

  地球這個质点就是椭圆的焦点。

  根据开普勒第二定律,物体的切向速度乘以速度到焦点的距离是個定值,所以刚开始运动的时候,物体到地球焦点的距离是高度R加上地球半径R等于2R,而到地球的另一侧因为速度无穷大,所以距离也就约等于0了。

  再根据开普勒第三定律,周期的平方和半长轴的立方成正比。

  而物体绕地球一圈,和卫星以第一宇宙速度绕地球一圈的時間是一样的,也就是一小时四十四分。

  這些前置條件完成之后,再把地球慢慢放大到R的尺寸,发现物体转不完一圈就会落在地球上。

  也就是說只用开普勒三大定律,再加上高中的一些计算,就能得出物体落地的時間。

  唯一麻烦的计算不過是物体扫過的面积,也就是四分之一個椭圆加上一個直角三角形,最后用开普勒第二定律将面积做比,得出落地時間大概是34.5分钟。

  顾然看了一下時間。

  从思路的灵光一现,到算出最后的答案,总用时不過两分钟。

  這個做法肯定不是最标准的思路,但数学物理就是這样,往往曲径通幽才更让人惊喜。

  顾然把纸又揉成一团,看黄志晓那边恐怕還要用上一段時間,就惬意的磨了杯咖啡。

  然后悠然的欣赏着夜景。

  差不多十三分钟左右。

  黄志晓提交了第二道题的答案。

  第一道题节省下来的時間,在第二道题上彻底用完,甚至還占用了后面的時間。

  余下来八道题,平均时长进一步被压缩。

  主持人收走黄志晓的答案之后,报了一下時間:“剩余时长三十二分钟,請看大屏幕,继续作答。”

  第三道题目浮现到大屏幕上之后,弹幕区异常安静。

  无论是黄志晓本人,還是顾然、網友们都懵逼了。

  【现在一颗绝对星等-3.5的星人们勉强可以看见,马门溪龙也能勉强看见。问该恒星发生了什么变化?】

  “不是,這是啥题目?”

  “這也太离谱了吧?”

  “马门溪龙是什么玩意儿?”

  “他能看见不能看见管天文学啥事儿?”

  似乎是因为题目過于偏门,崔志敏教授及时解释道:“马门溪龙是1.5亿年前活动于川渝一带的恐龙,最早的化石标本,就是在我們的川渝地区发现的。”

  “我們都知道,人类瞳孔和马门溪龙的瞳孔直径比大致和头部高度比例是一样的,人类大概是二十五厘米,马门溪龙大概是一米二五到一米七五,所以這道题也是经典的天文学题目。”

  崔教授的解释,算是给黄志晓补充了一些信息,但這题也未免太邪性了。

  弹幕大神们对于世峰娱乐出的题,也都是叫苦不迭。

  “不是,你不說谁知道人和恐龙的瞳孔直径比啊?”

  “怎么净出些這种奇葩的题目?”

  “這题比第一轮的题目难得多得多了!”

  “别說做了,看這题目都懵逼。”

  顾然也是哭笑不得的摇了摇头,如果沒有崔教授的补充,這道题他還真做不出来。

  不過崔教授补充之后,這道题就又变的太简单了。

  相当于变相的问,什么情况会让恒星在一两亿年的尺度上变亮三到四個星等。

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