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第123章 现在的年轻人,一个比一个猛(这张是免费的)
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  随着李东的画图和描述,台下的学生们脑海中不自觉的浮现出了一个生动的物理力学模型。

  李东继续在黑板上写到。

  “以桌面为零势能面,向上为正方向。”

  “那么穿过小孔A的那根细线,它下方悬挂的砝码高度,就是-(L-PA)=PA-L。”

  “它的重力势能就是mg(PA-L)。”

  “同理,三个砝码的总重力势能Ep,可以表示为:

  【Ep=mg(PA-L)+mg(PB-L)+mg(PC-L)】

  【即:Ep=mg(PA+PB+PC)-3mgL】

  写到这里,李东用粉笔在(PA+PB+PC)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。

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