集训结束了——入选了IOAA
By 苏剑林 | 2010-07-14 | 31291位读者 | 引用《向量》系列——1.向心力公式证明
By 苏剑林 | 2010-07-15 | 60161位读者 | 引用向量在几何和物理中都有极其重要的作用,现在就让我们来看如何用向量研究物理中的圆周运动。
首先我们必须了解一些基础:
1.在向量中,只要一条“向径”($\vec{r}$)就可以描述出物体的运动,而不需要建立坐标系。这就是向量应用于物理的原因:物理定律不应该依赖于坐标系,而向量恰恰也不依赖于坐标系!
2.牛顿第二定律:$\vec{F}=m\vec{a}$
3.以及一些向量的微积分运算等(可以查阅维基百科或者相关资料)
在下面及以后的文章描述中,为了大家的阅读方便,把向量写成$\vec{r}$的形式,而非把字母加粗。一般情况下,在本站的描述中,有$|\vec{r}|=r,|\dot{\vec{r}}|=v,|\ddot{\vec{r}}|=a$。但是,$\dot{r}=\frac{d|\vec{r}|}{dt} != |\dot{\vec{r}}|$
科学空间:2010年7月重要天象
By 苏剑林 | 2010-07-15 | 24558位读者 | 引用《向量》系列——2.曲率半径
By 苏剑林 | 2010-07-18 | 56867位读者 | 引用圆周是如此地和谐与完美,致使数学家和物理学家对它钟爱有加。几何上可以把一条曲线的局部看做一个圆弧,利用圆的性质去研究它(在数学上,曲率半径的倒数就是曲率,曲率越大,曲线越弯曲);物理学家喜欢把一个质点的曲线运动轨迹的局部看做圆周运动,利用圆周运动的方法来描述这种运动。这两种研究方法都告诉了我们,两种不同的“线”在极小的范围内可以等效的,这也为我们对科学进行探究提供了一点指导思想:把未知变已知,以已知看未知。物理学和数学的两种处理方法中,有一点是殊途同归的:那就是看轨迹看成一个圆后,圆的半径是多少?我们首先得求出它。
在数学分析上可以利用微积分的相关知识来推导曲率半径公式,而BoJone则更偏爱物理方法,通过物理和向量知识的结合,推导出曲率半径公式,让BoJone感到“别有一番风味”。
太阳中心的压强和温度
By 苏剑林 | 2010-07-19 | 33042位读者 | 引用为了准备IOAA,同时也加深对天体物理的理解,所以就系统地学习一下天体物理学了。今天看到“太阳”这一章,并由此简单估算了一下太阳的中心压强和温度。
天体物理学给出了关于恒星结构的一些方程。假设存在一颗各项同性的球形恒星,则有
$\frac{dm(r)}{dr}=4\pi r^2 \rho(r)$————质量方程
其中m(r)是与恒星球心距离为r的一个球形区域内的总质量,$\rho(r)$是距离球心r处的物质的密度。我们也可以写成积分的形式
$$m(r)=\int_0^R 4\pi r^2 \rho(r)dr$$
其中R是恒星半径。这个方程的意思其实就是每一个壳层的质量叠加,所以就不详细推导了。
中国队2010年再获IMO团体总分第一
By 苏剑林 | 2010-07-21 | 20612位读者 | 引用IMO,International Mathematical Olympiad,国际数学奥品匹克竞赛,是中学数学最高水平的国际比赛,由东欧国家发起。是为全球高中学生举办的世界最高水平的数学赛事。BoJone对它很感兴趣,不过它过于注重纯数学,应用数学少,致使BoJone不愿意放太多精力下去,因为我始终对具有明显的实际应用意义的数学和物理更感兴趣。
2010年7月2-14日在哈萨克斯坦共和国首都阿斯塔纳举行的第51届国际数学奥林匹克竞赛中,中国队6名参赛选手全部获得金牌,其中来自上海的Nie Zipei同学以本届惟一一个取得满分42分的成绩,而荣获绝对冠军,另外,Jialun Li为36分、Yikang Xiao为34分、Min Zhang为30分、Li Lai 为28分、Su Jun 为27分;中国队以总分197分(满分252),连续三年获得团体总分第一名(2007年获得亚军);中国队自1985年以来参赛25次,共获得过16次冠军;1998年未参加在台湾举行的比赛。本届比赛,俄罗斯队以169分获得亚军,美国队以一分之差屈居季军。
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