杜良灝
對(duì)稱(chēng)性在自然界和各類(lèi)物體中是普遍存在的,這對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō),又多了一種解題的思路和思考方向,那就是對(duì)稱(chēng)法.對(duì)稱(chēng)法的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化解決物理難題的解題過(guò)程,為思考的方向進(jìn)行校準(zhǔn),一定程度上避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)計(jì)算,提高了解題的速度和正確率.
案例1A、B、C三只老虎所處的位置正好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,三只老虎的奔跑速度都是v,A虎想追捕B虎,B虎想追捕C虎,C虎想追捕A虎,為了追到想追的對(duì)象,老虎們會(huì)不斷調(diào)整方向,速度方向始終“盯”住對(duì)方,三只老虎同時(shí)起跑,問(wèn)多久后可追到獵物?
試題解析假如以地面作為參考系,三只老虎的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條極為復(fù)雜的曲線(xiàn),但根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,三只老虎最后相交于三角形的中心點(diǎn),在追捕過(guò)程中,三只老虎的位置構(gòu)成三角形的形狀不變,以繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的參考系來(lái)描述,可認(rèn)為三角形不轉(zhuǎn)動(dòng),而是三個(gè)頂點(diǎn)向中心靠近,所以只要求出頂點(diǎn)到中心運(yùn)動(dòng)的時(shí)間即可.
根據(jù)題干和上述分析,簡(jiǎn)單地解題思維圖如下.
再設(shè)頂點(diǎn)到中心的距離為s,可得s=33a
由運(yùn)動(dòng)合成與分解的知識(shí)得知,在旋轉(zhuǎn)的參考系中
頂點(diǎn)向中心運(yùn)動(dòng)的速度是v′=vcos30°=32v.
求得三角形收縮到中心的時(shí)間為t=sv′=2a3v.endprint
對(duì)稱(chēng)性在自然界和各類(lèi)物體中是普遍存在的,這對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō),又多了一種解題的思路和思考方向,那就是對(duì)稱(chēng)法.對(duì)稱(chēng)法的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化解決物理難題的解題過(guò)程,為思考的方向進(jìn)行校準(zhǔn),一定程度上避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)計(jì)算,提高了解題的速度和正確率.
案例1A、B、C三只老虎所處的位置正好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,三只老虎的奔跑速度都是v,A虎想追捕B虎,B虎想追捕C虎,C虎想追捕A虎,為了追到想追的對(duì)象,老虎們會(huì)不斷調(diào)整方向,速度方向始終“盯”住對(duì)方,三只老虎同時(shí)起跑,問(wèn)多久后可追到獵物?
試題解析假如以地面作為參考系,三只老虎的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條極為復(fù)雜的曲線(xiàn),但根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,三只老虎最后相交于三角形的中心點(diǎn),在追捕過(guò)程中,三只老虎的位置構(gòu)成三角形的形狀不變,以繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的參考系來(lái)描述,可認(rèn)為三角形不轉(zhuǎn)動(dòng),而是三個(gè)頂點(diǎn)向中心靠近,所以只要求出頂點(diǎn)到中心運(yùn)動(dòng)的時(shí)間即可.
根據(jù)題干和上述分析,簡(jiǎn)單地解題思維圖如下.
再設(shè)頂點(diǎn)到中心的距離為s,可得s=33a
由運(yùn)動(dòng)合成與分解的知識(shí)得知,在旋轉(zhuǎn)的參考系中
頂點(diǎn)向中心運(yùn)動(dòng)的速度是v′=vcos30°=32v.
求得三角形收縮到中心的時(shí)間為t=sv′=2a3v.endprint
對(duì)稱(chēng)性在自然界和各類(lèi)物體中是普遍存在的,這對(duì)于物理學(xué)來(lái)說(shuō),又多了一種解題的思路和思考方向,那就是對(duì)稱(chēng)法.對(duì)稱(chēng)法的應(yīng)用可以簡(jiǎn)化解決物理難題的解題過(guò)程,為思考的方向進(jìn)行校準(zhǔn),一定程度上避免了復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)計(jì)算,提高了解題的速度和正確率.
案例1A、B、C三只老虎所處的位置正好構(gòu)成一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正三角形,三只老虎的奔跑速度都是v,A虎想追捕B虎,B虎想追捕C虎,C虎想追捕A虎,為了追到想追的對(duì)象,老虎們會(huì)不斷調(diào)整方向,速度方向始終“盯”住對(duì)方,三只老虎同時(shí)起跑,問(wèn)多久后可追到獵物?
試題解析假如以地面作為參考系,三只老虎的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一條極為復(fù)雜的曲線(xiàn),但根據(jù)對(duì)稱(chēng)性,三只老虎最后相交于三角形的中心點(diǎn),在追捕過(guò)程中,三只老虎的位置構(gòu)成三角形的形狀不變,以繞O點(diǎn)旋轉(zhuǎn)的參考系來(lái)描述,可認(rèn)為三角形不轉(zhuǎn)動(dòng),而是三個(gè)頂點(diǎn)向中心靠近,所以只要求出頂點(diǎn)到中心運(yùn)動(dòng)的時(shí)間即可.
根據(jù)題干和上述分析,簡(jiǎn)單地解題思維圖如下.
再設(shè)頂點(diǎn)到中心的距離為s,可得s=33a
由運(yùn)動(dòng)合成與分解的知識(shí)得知,在旋轉(zhuǎn)的參考系中
頂點(diǎn)向中心運(yùn)動(dòng)的速度是v′=vcos30°=32v.
求得三角形收縮到中心的時(shí)間為t=sv′=2a3v.endprint