《我的学习群里全是真大佬》 第123章 现在的年轻人,一个比一个猛(这张是免费的)
“它的重力势能就是mg。”
“同理,三个砝码的总重力势能Ep,可以表示为:
【Ep = mg+ mg+ mg】
【即:Ep = mg- 3mgL】
写到这里,李东用粉笔在下面画了一条横线。
“根据物理学中的势能原理,系统静止达到稳定平衡时,重力势能最低。”
“而在这个公式里,m、g、L都是常数,所以当系统势能最低时,对应的必然是PA + PB + PC取得最小值。”
“那么,当系统达到平衡状态时,桌面上的那个结点P,受力情况是怎样的呢?”
“它在桌面上受到三个来自细线的拉力作用而平衡,三个拉力大小均等于砝码的重力mg。”
“要使三个大小相等的共点力合力为零,它们之间的夹角必须完全相等。”
李东说出了最后的答案:“即角APB =角BPC =角CPA = 120度。”
整个阶梯教室安静极了。
用物理学的能量视角去求几何线段的极值。
严格从纯数学的角度来说,这种方法是有些投机取巧的,甚至稍微偏离了数学推导的严谨性。
但它震撼人心的地方,恰恰在于那种跨学科的降维思维。
几何法的最大难点,在于“灵感门槛”——为什么偏偏要想到旋转60度去构造等边三角形?如果没有大量的做题积累,很多新手会完全卡死在这里,找不到构造的方向。
但物理法用的是“重物自然下垂找平衡”的生活常识,不需要硬憋几何技巧,直觉上就能直接理解,门槛反而更低。
更重要的一点是,通用性。
几何法只能解决3个点的费马点问题,一旦拓展到4个点、甚至N个点的极值问题(比如N个点的广义费马点问题),几何构造会变得极其复杂,甚至无法实现。
但物理法却可以直接推广。
多一个点,就在桌面上多钻一个孔、多挂一个等重的砝码。
平衡状态的结论依然成立!
它从本质上抓住了“极值=势能最低”的核心逻辑。
在未来的科研道路上,面对复杂的课题时,往往不是为了学术而学术,而是为了解决实际落地的问题。
能跳出单一学科的桎梏,抓到解决问题最高效的工具,这才是最顶级的科研直觉。
而李东现在的思维,显然已经领先了这群同龄的天骄们很大一段路程了。
台下的同学们看着黑板,突然有一种茅塞顿开的感觉,李东这一课确确实实让他们收获很大。
这种全新的思路,让他们隐隐感觉到,以后在做科研时,或许可以少走很多弯路。
“看这个切题的角度,李东的物理应该也不错吧?”有人忍不住小声嘀咕了一句。
坐在第一排的王浩听到这话,在心里凄凉的“呵呵”了一声。
“你们恐怕不知道,这家伙开学第一天就在寝室里说,他最喜欢的就是物理!”
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“同理,三个砝码的总重力势能Ep,可以表示为:
【Ep = mg+ mg+ mg】
【即:Ep = mg- 3mgL】
写到这里,李东用粉笔在下面画了一条横线。
“根据物理学中的势能原理,系统静止达到稳定平衡时,重力势能最低。”
“而在这个公式里,m、g、L都是常数,所以当系统势能最低时,对应的必然是PA + PB + PC取得最小值。”
“那么,当系统达到平衡状态时,桌面上的那个结点P,受力情况是怎样的呢?”
“它在桌面上受到三个来自细线的拉力作用而平衡,三个拉力大小均等于砝码的重力mg。”
“要使三个大小相等的共点力合力为零,它们之间的夹角必须完全相等。”
李东说出了最后的答案:“即角APB =角BPC =角CPA = 120度。”
整个阶梯教室安静极了。
用物理学的能量视角去求几何线段的极值。
严格从纯数学的角度来说,这种方法是有些投机取巧的,甚至稍微偏离了数学推导的严谨性。
但它震撼人心的地方,恰恰在于那种跨学科的降维思维。
几何法的最大难点,在于“灵感门槛”——为什么偏偏要想到旋转60度去构造等边三角形?如果没有大量的做题积累,很多新手会完全卡死在这里,找不到构造的方向。
但物理法用的是“重物自然下垂找平衡”的生活常识,不需要硬憋几何技巧,直觉上就能直接理解,门槛反而更低。
更重要的一点是,通用性。
几何法只能解决3个点的费马点问题,一旦拓展到4个点、甚至N个点的极值问题(比如N个点的广义费马点问题),几何构造会变得极其复杂,甚至无法实现。
但物理法却可以直接推广。
多一个点,就在桌面上多钻一个孔、多挂一个等重的砝码。
平衡状态的结论依然成立!
它从本质上抓住了“极值=势能最低”的核心逻辑。
在未来的科研道路上,面对复杂的课题时,往往不是为了学术而学术,而是为了解决实际落地的问题。
能跳出单一学科的桎梏,抓到解决问题最高效的工具,这才是最顶级的科研直觉。
而李东现在的思维,显然已经领先了这群同龄的天骄们很大一段路程了。
台下的同学们看着黑板,突然有一种茅塞顿开的感觉,李东这一课确确实实让他们收获很大。
这种全新的思路,让他们隐隐感觉到,以后在做科研时,或许可以少走很多弯路。
“看这个切题的角度,李东的物理应该也不错吧?”有人忍不住小声嘀咕了一句。
坐在第一排的王浩听到这话,在心里凄凉的“呵呵”了一声。
“你们恐怕不知道,这家伙开学第一天就在寝室里说,他最喜欢的就是物理!”
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