來源:本站原創(chuàng) 2009-06-26 17:57:41
盧姆教授說:“有一次我目擊了兩只山羊的一場(chǎng)殊死決斗,結(jié)果引出了一個(gè)有趣的數(shù)學(xué)問題。我的一位鄰居有一只山羊,重54磅,它已有好幾個(gè)季度在附近山區(qū)稱王稱霸。后來某個(gè)好事之徒引進(jìn)了一只新的山羊,比它還要重出3磅。開始時(shí),它們相安無(wú)事,彼此和諧相處?墒怯幸惶,較輕的那只山羊站在陡峭的山路頂上,向它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手猛撲過去,那對(duì)手站在土丘上迎接挑戰(zhàn),而挑戰(zhàn)者顯然擁有居高臨下的優(yōu)勢(shì)。不幸的是,由于猛烈碰撞,兩只山羊都一命嗚呼了。
現(xiàn)在要講一講本題的奇妙之處。對(duì)飼養(yǎng)山羊頗有研究,還寫過書的喬治.阿伯克龍比說道:“通過反復(fù)實(shí)驗(yàn),我發(fā)現(xiàn),動(dòng)量相當(dāng)于一個(gè)自20英尺高處墜落下來的30磅重物的一次撞擊,正好可以打碎山羊的腦殼,致它死命。”如果他說得不錯(cuò),那么這兩只山羊至少要有多大的逼近速度,才能相互撞破腦殼?你能算出來嗎?
1英尺(ft)=0.3048米(m)
1磅(lb)=0.454千克(kg)
通過實(shí)驗(yàn)得到撞破腦殼所需要的機(jī)械能是mgh=(30*0.454)*9.8*(20*0.3048)=813.669(J)對(duì)于兩只山羊撞擊瞬間來說,比較重的那只僅僅是站在原地,只有較輕的山羊具有速度,而題目中暗示我們,兩只羊僅一次碰撞致死,F(xiàn)在我們只需要求得碰撞瞬間輕山羊的瞬時(shí)速度就可以了,根據(jù)機(jī)械能守恒定律:mgh=1/2(m1v^2)可以得出速度。m1是輕山羊的重量。
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