如何从碰撞过程求出圆周率,一个奇妙的物理,代数 几何结合问题
想象地面上有一堵墙,墙的右边某处有一物体A,它的右边某处又有一物体B。假设地面无限长无限光滑,AB两物体都可视为质点,AB之间,以及它们和墙之间都作完全弹性碰撞。
先假设A和B的质量相同,A和B一开始都静止。我们朝左推一下B,让它有个初始速度。B运动一段时间后撞到A(第一次),由于动能守恒和动量守恒的缘故,B完全停止,而A以原先B的速度向左运动。A撞到墙(第二次)后以原速率向右弹回,运动后又撞到B(第三次)。接下去A完全停止,B向右一直运动。我们看到这样一共会发生3次碰撞。
M/m = 1
为什么是3次?如果说这是因为圆周率π的第一个数字是3,你会不会觉得这种关联太牵强?让我们继续看。
保持其他假设不变,只是现在B的质量是A的100倍。最初B运动一段时间后撞到A,这时因为B的质量大于A,B并不会完全停止,而是会继续向左以比原先稍慢的速率运动,而A则会以比B更快的速率向左运动,直到撞上墙向右弹回,然后又撞上B向左弹回。这时B向左运动的速率又慢了一点,而A的速率则变得更快。这样A在B和墙之间反复碰撞,直至把B推动至向右运动。然后A仍在B和墙之间碰撞,B向右的速率将逐次加快,而A的速率则会逐次减慢,直至最终A赶不上B而不再发生碰撞为止。在下图的模拟中我们看到,这样一共会发生31次碰撞。
M/m = 100
为什么是31次?如果说这是因为圆周率π去掉小数点后的前两个数字是3和1,你会不会觉得这纯属巧合?让我们继续看。
仍保持其他假设不变,只是现在B的质量是A的10000倍。下图模拟中的碰撞已变得看不清,但是通过计算,我们知道,一共会发生314次碰撞。
M/m = 10000
而假设B的质量是A的1000000倍,则会发生3141次碰撞;假设B的质量是A的100000000倍,则会发生31415次碰撞……总而言之,如果B的质量是A的10²ⁿ倍,那么会发生的碰撞次数就是把圆周率π的小数点拿掉后前面n+1位数表示的数字。只要两个物体一堵墙,推上一下,我们就能计算圆周率π。这显然不能再用巧合来解释了。
当然,在现实情况下想用这种办法稍微精确地计算一下π也是不可能的。首先,“无限光滑”“完全弹性碰撞”的条件太理想化。而A和B的质量不可能相差太大:比如n=50时,B和A的质量比要达到10¹ºº,即便A的 https://t.cn/RqzUwV8
想象地面上有一堵墙,墙的右边某处有一物体A,它的右边某处又有一物体B。假设地面无限长无限光滑,AB两物体都可视为质点,AB之间,以及它们和墙之间都作完全弹性碰撞。
先假设A和B的质量相同,A和B一开始都静止。我们朝左推一下B,让它有个初始速度。B运动一段时间后撞到A(第一次),由于动能守恒和动量守恒的缘故,B完全停止,而A以原先B的速度向左运动。A撞到墙(第二次)后以原速率向右弹回,运动后又撞到B(第三次)。接下去A完全停止,B向右一直运动。我们看到这样一共会发生3次碰撞。
M/m = 1
为什么是3次?如果说这是因为圆周率π的第一个数字是3,你会不会觉得这种关联太牵强?让我们继续看。
保持其他假设不变,只是现在B的质量是A的100倍。最初B运动一段时间后撞到A,这时因为B的质量大于A,B并不会完全停止,而是会继续向左以比原先稍慢的速率运动,而A则会以比B更快的速率向左运动,直到撞上墙向右弹回,然后又撞上B向左弹回。这时B向左运动的速率又慢了一点,而A的速率则变得更快。这样A在B和墙之间反复碰撞,直至把B推动至向右运动。然后A仍在B和墙之间碰撞,B向右的速率将逐次加快,而A的速率则会逐次减慢,直至最终A赶不上B而不再发生碰撞为止。在下图的模拟中我们看到,这样一共会发生31次碰撞。
M/m = 100
为什么是31次?如果说这是因为圆周率π去掉小数点后的前两个数字是3和1,你会不会觉得这纯属巧合?让我们继续看。
仍保持其他假设不变,只是现在B的质量是A的10000倍。下图模拟中的碰撞已变得看不清,但是通过计算,我们知道,一共会发生314次碰撞。
M/m = 10000
而假设B的质量是A的1000000倍,则会发生3141次碰撞;假设B的质量是A的100000000倍,则会发生31415次碰撞……总而言之,如果B的质量是A的10²ⁿ倍,那么会发生的碰撞次数就是把圆周率π的小数点拿掉后前面n+1位数表示的数字。只要两个物体一堵墙,推上一下,我们就能计算圆周率π。这显然不能再用巧合来解释了。
当然,在现实情况下想用这种办法稍微精确地计算一下π也是不可能的。首先,“无限光滑”“完全弹性碰撞”的条件太理想化。而A和B的质量不可能相差太大:比如n=50时,B和A的质量比要达到10¹ºº,即便A的 https://t.cn/RqzUwV8
#汴小警说警事儿[超话]# 2020年4月17日17时左右,曹门派出所民警董现礼和张爱国在巡逻时接到报警电话说在辖区某处工地有一名男子躺在地上,民警接到电话后迅速赶到现场。
到达现场后,董现礼看到一位老人躺在地上,问他叫什么,老人说不出话。两人就先将其带到了派出所,看到老人脸上手上都很脏,他们就先用毛巾给擦洗,洗干净后董现礼又给老人打来了饭菜吃。民警查看了老人的随身物品,没有找到任何能证明老人身份的证件,想到老人的家属一定很着急,董现礼顾不上吃饭,立即开始核实老人的身份。经过多方查找,终于确认老人叫尚某,家住鼓楼区,并且通知到了他的家人,过了一会儿,老人的儿子、儿媳便赶到了派出所。
原来,这位老人于昨天16时走失,家人到处找都没有找到,正心急如焚,没有想到被曹门的民警发现,看到自己的父亲正吃着热腾腾的饭菜,老人的儿子心里万分感激,董现礼却对他说:"这没什么,谁都有爹娘,扶老爱幼是我们每个人应该做的!"[心]#炙热的我们#
到达现场后,董现礼看到一位老人躺在地上,问他叫什么,老人说不出话。两人就先将其带到了派出所,看到老人脸上手上都很脏,他们就先用毛巾给擦洗,洗干净后董现礼又给老人打来了饭菜吃。民警查看了老人的随身物品,没有找到任何能证明老人身份的证件,想到老人的家属一定很着急,董现礼顾不上吃饭,立即开始核实老人的身份。经过多方查找,终于确认老人叫尚某,家住鼓楼区,并且通知到了他的家人,过了一会儿,老人的儿子、儿媳便赶到了派出所。
原来,这位老人于昨天16时走失,家人到处找都没有找到,正心急如焚,没有想到被曹门的民警发现,看到自己的父亲正吃着热腾腾的饭菜,老人的儿子心里万分感激,董现礼却对他说:"这没什么,谁都有爹娘,扶老爱幼是我们每个人应该做的!"[心]#炙热的我们#
胧月(一)
一直称它为“宝石花”,今日心起,忽得一宝,一个藤篮,见宝石花挤在“铁树”(忘了拍照,不知具体是什么)的盆旁边,特别拥挤,将它移盆,然后发现家中某处有一闲置的茶几底,觉得特好,粗拟为花架可好,于是乎,傍晚就开始了我的移盆工作,先在篮中放上菜园中的泥土,然后将花儿小心翼翼从“铁树”盆中移出,种在篮中,放在茶几底上,在底部放上酒席上用的锡箔纸,省的滴水,最后将整盆移到只有早上有太阳的院落某处,不曾想竟别有一番风味。
备注:
花名:胧月(今天才知道)
养护方法分享:极易,扦插繁殖,喜干,少浇水(太湿会烂根),喜阳光,需要阳光充足才会长的好,但是刚刚扦插不要马上暴晒太阳,且夏季日毒需避避。
个人认为观赏价值:本身植株比较好看,常年可观,初夏会有淡黄色的小花,十分好看。
一直称它为“宝石花”,今日心起,忽得一宝,一个藤篮,见宝石花挤在“铁树”(忘了拍照,不知具体是什么)的盆旁边,特别拥挤,将它移盆,然后发现家中某处有一闲置的茶几底,觉得特好,粗拟为花架可好,于是乎,傍晚就开始了我的移盆工作,先在篮中放上菜园中的泥土,然后将花儿小心翼翼从“铁树”盆中移出,种在篮中,放在茶几底上,在底部放上酒席上用的锡箔纸,省的滴水,最后将整盆移到只有早上有太阳的院落某处,不曾想竟别有一番风味。
备注:
花名:胧月(今天才知道)
养护方法分享:极易,扦插繁殖,喜干,少浇水(太湿会烂根),喜阳光,需要阳光充足才会长的好,但是刚刚扦插不要马上暴晒太阳,且夏季日毒需避避。
个人认为观赏价值:本身植株比较好看,常年可观,初夏会有淡黄色的小花,十分好看。
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