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力电综合题的挑战余波未平,凌凡还沉浸在那种拆解复杂问题、融合不同知识领域的兴奋与思考中。
周末,一个偶然的机会,让他得以窥见物理学习更广阔、也更深邃的一片天地——物理竞赛辅导班。
这个消息是赵鹏神神秘秘地告诉他的:“凡哥,听说没?学校物理组搞了个竞赛辅导班,就在周六上午,郑老师牵头,好像林天、苏雨晴他们都去!
我们去凑凑热闹不?见识一下‘神仙’打架?”
凌凡的心猛地动了一下。
竞赛?那是一个对他而言既遥远又充满诱惑的词。
遥远在于,那是顶尖学霸的领域,涉及的知识深度和广度远超高考要求;诱惑在于,那里或许有更精妙的思维方法,更奇妙的物理图景。
他想起了林天那种时而闪现的、直指问题核心的“直觉”
,那是否就源于竞赛思维的熏陶?“去见见世面。”
凌凡对自己说。
他并不指望能听懂多少,也不奢求能跟上节奏,他只是想看看,在常规的物理学习轨道之外,那片更高速的轨道上,风景是怎样的。
周六上午,他怀着一种近乎朝圣的心情,和赵鹏一起走进了那间作为竞赛辅导班教室的实验室。
教室里已经坐了二十来人,人数不多,但气氛截然不同。
没有平常课堂的喧闹,空气中弥漫着一种专注而凝练的气息。
林天依旧懒散地靠在椅背上,但眼神却比平时清亮许多;苏雨晴坐姿端正,面前摊开的笔记本上已经写满了预习笔记;还有其他几个常年占据年级物理前列的身影。
郑老师站在讲台前,没有寒暄,直接切入正题。
今天的内容是:“刚体的平面平行运动与瞬时转动中心”
。
刚体?瞬时转动中心?凌凡听到这两个词,心里就咯噔一下。
这已经完全超出了高中物理课本的范围。
他感觉自己像是刚刚学会加减乘除的小学生,突然被扔进了一个微积分的课堂。
郑老师的讲解速度很快,几乎没有任何铺垫。
他直接在黑板上画出一个在平面上滚动的圆盘,引入质心运动定理和绕质心转动定理,然后定义了一个叫做“瞬时转动中心”
(简称瞬心)的点——物体在该瞬间纯粹绕其旋转的点。
“对于无滑动的纯滚动,”
郑老师边画边讲,“瞬心就是与地面的接触点。
此时,圆盘边缘各点的速度方向……”
他熟练地画出速度矢量图。
凌凡努力地跟着,大脑高速运转,试图将新的概念与已有的知识(如圆周运动)联系起来。
他勉强能理解瞬心的概念,但当郑老师开始用瞬心法快速求解圆盘上任意一点的速度时,他彻底跟不上了。
那道例题是:一匀质圆盘在水平面上纯滚动,质心速度为v_c,求圆盘最高点的速度。
凌凡的常规思路:最高点同时参与质心的平动(速度v_c向右)和绕质心的转动(线速度大小也为v_c,方向向右?),根据速度合成,应该是2v_c。
他需要想一下转动方向才能确定。
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