第14章、要是直線與時間軸平行呢?
聽見唐昊的肯定,陳宇望著講台上的唐昊,心中湧出一陣感動。
「這就是當學霸的感受嗎!」
陳宇環顧四周,看見後門旁的李忠,見他對自己豎起大拇指。
「原來……被認同的感覺真好!」
「沒想到陳宇居然主動回答問題了!」李忠心中感慨道,「雖然吞吞吐吐的,但還是邁出了那一步。」
「萬事開頭難嘛!也……還算是不小的進步呢!」
「好!」
唐昊在講台上,向學生比劃了一個暫停的手勢。
「我再補充一下!」
教室里很快便安靜下來,學生視乎已經習慣了這種上課方式——一會兒嚴肅,一會兒放鬆。
學生的目光都又回到講台,關注著唐昊的一言一行。
「速度等於位移除以時間。」
說著,唐昊轉身在黑板的空白處,寫下速度的公式表示。
「其中……分子表示位移,分母表示時間間隔。」
「位移是矢量,有大小和方向。」
「時間間隔是標量,只有大小。」
「位移除以時間后,並不改變位移的方向,只改變其大小。」
「換一句話來講,速度的方向與位移的方向是同一個方向!」
「好了,關於速度是矢量,課後同學們再思考一下。」
「接下來,同學們請聽題!」唐昊指著黑板上位移——時間坐標系裡的那條曲線問道。「這條曲線上的速度該怎麼求?」
「同樣還是用速度的定義——位置變化量除以花費的時間。」
見無人回答,唐昊繼續說道。
「這裡會涉及到一個問題!」
「哦!」馬衡端正了坐姿,嘴裡低聲念道,「問題穿插問題!……有意思!」
「就是曲線與橫坐標(時間軸)的夾角不好確定。」
「為解決這個問題!」
「我們一般的做法就是用一條直線與曲線相交。」
說著,唐昊畫了一條與曲線相切的直線,並且將切點加粗。
「那麼……」
「這切點的斜率就是這條直線的斜率,同時也是這條曲線上該點的速度。」
「這樣……這個時刻的速度就求出來了。」
唐昊指著曲線與切線的交點,對應的橫坐標。
「同樣,直線斜率,依舊是位移除以時間間隔。」
「原來,曲線是斜率是這樣求的。」陳笑做著筆記,嘴裡念叨著,「沒想到……這挺簡單的。」
「也就是說,曲線上每個點都有一個速度!」
「更準確來講……這個速度叫做瞬時速度。」
唐昊在剛剛標註的交點旁,寫下一個字母v,接著引出一個箭頭在坐標系外,在箭頭終點處寫下——瞬時速度,四字。
「該點對應的橫坐標是一個時間點。」
粉筆重新回到交點,緊接著唐昊又作了一條垂直於橫軸(時間軸)的虛線,與橫軸相交於一點,並指著它。
「這點是時刻,不是時間間隔。」
台下的學生出神的望著唐昊,視乎被他精彩的表演吸引,期待著接下來的「劇情」,已然忘卻……物理難這件事情。
雖說不上完全聽懂,但也勉強跟的上唐昊的思路,腦海中對時刻、時間間隔……等這些概念的理解也越發深刻。
「我去!」馬衡看著唐昊對位移——時間圖像的解析,感慨道,「居然還有這操作!」
「這裡就需要同學們……」
「將瞬時速度和速度各自的物理意義,
弄清楚,搞明白。」
「我們課講的慢一點沒關係。不要慌張,慢慢來。」
唐昊走到講桌前,雙手撐著講桌,和藹說著。
「畢竟……古羅馬不是一天建成的。」
「那麼……現在!」
「我們回過頭來再看這條過原點的直線。」
唐昊轉身來到黑板前,用手指著那條過原點的線,而非那條與曲線相切的直線。
「直線上,每個點的速度。」
「不對!這時就不能說是速度了,嚴格的講應該叫瞬時速度。」
「每個點的瞬時速度都相同。」
「咚~咚~」
唐昊快速敲了兩下黑板。
「注意!」
「瞬時速度也是矢量,我們在說兩個矢量相同時,必須滿足兩個條件。」
「一是,兩個矢量的方向必須相同!」
「二是、兩個矢量的大小必須相等!」
唐昊一隻手在懸在空中比劃著。
「這兩個條件……缺一不可。」
「最後!」
唐昊小幅度搖了搖頭,快速掃視台下學生。
「做直線運動的物體,當其速度等於瞬時速度時,物理上對這種情況取了一個特別的名字。」
「哦!」
「居然……還有名字!」
台下學生的胃口又被釣了起來,「……而且還「特別」。」
「叫作……」
「勻速直線運動!」
「換一句說,如果位移——時間圖像,是一條直線。」
「那麼……這條直線描述的是物體作勻速直線運動。」
「所以,……」
「唐老師!」
一個聲音打斷了唐昊。
「我有一個疑問!」
一排的陳笑緩緩舉手。
「你說!」
唐昊示意陳笑繼續。
「唐老師剛剛說的,位移——時間圖像是一條直線。」
「就表示物體做勻速直線運動,這……」
「這……好像有些問題!」
「哦!」唐昊很是欣慰,心裡想著還是有學生髮現這句話表述有問題,面不改色說道,「你且說來聽聽!」
「不一定是對的!」
陳笑起身。
「但還是胡謅一下。-」
「原因就是……」
「還得從數學說起。」
「不愧是數學課代表啊!」三排的馬衡心裡感慨道,「咋啥事都和數學沾邊!」
「最近數學剛剛學了集合——包含與被包含。」
「還有一種情況,位移——時間圖像是直線,但並不表示物體是做勻速直線運動。」
「…………」
聽到陳笑說到這裡,班上的其他人也都開始動起腦筋,思考了起來。
「我靠……原來是這樣!」李忠腦海中快速閃現那個特殊情況,嘴裡低聲念叨。
「唐老師,還有一種特殊情況就是……」
陳笑望著唐昊,目光堅定的說道。
「就是,直線與時間軸平行!」
「回答正確!」
講台上傳來肯定的語氣。
「看來……陳笑同學今天是學費了!」
「那麼,……」
唐昊接著追問。
「為啥?」
「唐老師!唐老師!這個我知道!」還未等陳笑開口,馬衡高舉著手急促道,「我來!我來!」
「哎!馬衡……」
李忠用一隻手掩住面,直搖頭。
「讓馬衡同學說吧!」陳笑禮貌的說道。
唐昊點了點頭。
「直線平行時間軸,這表明在一段時間內,物體一直呆在在一個位置,沒有變化。」
「換言之,這個物體壓根兒就沒動。」
「是的!我想要的就是這解釋。」在講台上的唐昊說道,「看來……馬衡同學也學廢了!」