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第462章 赵鹏的收获:“原来高手是这么想题的!”(1/2)

十一月十五日,周五下午五点十分,距离小组活动开始还有二十分钟。

赵鹏抱着书包冲进小会议室时,发现自己是最后一个到的。苏雨晴已经在白板前写今天的议题,凌凡则坐在桌前翻阅一本厚厚的习题集。

“抱、抱歉,班主任留我谈话……”赵鹏喘着气坐下。

“没事。”凌凡头也没抬,“今天的题有点意思,你做好心理准备。”

苏雨晴转过身,白板上写着一行字:“思维模式探索——高手的解题视角。”

她手里拿着一道题,是手抄的,字迹工整得不像话。

“这是我从我爸那里要来的。”苏雨晴说,“他当年参加物理竞赛的压轴题,据说当年全省只有三个人做出来。”

她把题目复印了两份,分给凌凡和赵鹏。

赵鹏接过一看,眼前一黑。

题目不长,只有五行字,但每行都像天书。什么“旋转非惯性系中的约束运动”,什么“变质量系统的动量守恒”,什么“非完全弹性碰撞的多次迭代”……每个词他都认识,连在一起完全看不懂。

“这……这真的是高中物理?”赵鹏声音发颤。

“是竞赛内容,但用的都是高中知识。”苏雨晴平静地说,“难点在于思维方式的转换。”

凌凡已经看完了题目,眉头微皱:“需要三个思维转换。从地面系转换到旋转系,从单体分析转换到系统分析,从单次碰撞转换到多次迭代。”

“对。”苏雨晴点头,“而且这三个转换要嵌套进行。”

赵鹏听得云里雾里,只能硬着头皮盯着题目。

按照小组规则,第一个环节是各自独立思考二十分钟。

凌凡很快进入状态。他闭上眼睛,手指在桌面上轻轻敲击,这是他在虚拟大厅中建模时的习惯动作。赵鹏偷偷瞄了一眼,发现凌凡的指尖敲击的节奏很有规律——快三下,慢两下,停顿,再重复。

苏雨晴则拿出了三张草稿纸,分别用于三个思维转换的初步分析。她的方法就像精密的外科手术,一步步剥离,层层推进。

赵鹏盯着题目,脑子里一片空白。他尝试用凌凡教的“拆解法”,想把题目拆成几个小问题,但拆到一半就卡住了——这些小问题之间关联太紧密,根本拆不开。

他又尝试用苏雨晴教的规范步骤,在草稿纸上写“审题分析”,可是刚写下“本题考察……”四个字,就写不下去了。考什么?他不知道。

二十分钟过去,赵鹏的草稿纸上只有几行歪歪扭扭的字和一堆乱画的圈。

“时间到。”苏雨晴说。

凌凡睁开眼睛:“我卡在第二次转换。从旋转系回到地面系时,动量守恒的条件需要重新建立,但中间变量太多。”

苏雨晴点头:“我也卡在这里。我的问题是,在旋转系中分析碰撞时,科里奥利力的处理很棘手。”

两人同时看向赵鹏。

赵鹏脸红了:“我……我完全没思路。连题目在问什么都没搞清楚。”

按照以往的流程,这个时候赵鹏基本就退出了,等凌凡和苏雨晴讨论出结果再听讲解。但今天,凌凡突然说:“鹏子,你把你不懂的地方一个个列出来。不要管能不能解决,先列出来。”

赵鹏愣了愣,但还是照做。他在草稿纸上写下:

1.什么是“旋转非惯性系”?

2.“变质量系统”是什么意思?

3.为什么碰撞要多次迭代?

4.这些条件之间有什么关系?

他写得歪歪扭扭,问题也很基础,甚至有些幼稚。

但凌凡看着这些问题,眼睛却亮了。

“第一个问题,”凌凡说,“其实是你理解这道题的关键。”

他站起来走到白板前,画了一个简单的示意图:“想象你在旋转木马上扔球。对你来说,球的运动轨迹是弯曲的,但对地面上的观察者来说是直线。这就是惯性系和非惯性系的区别。”

赵鹏努力理解这个画面。

苏雨晴补充:“在这道题里,我们一开始在地面系分析会很复杂,但转换到旋转系——也就是跟着系统一起转的视角——某些力会变得简单。”

“第二个问题,”凌凡继续,“变质量系统。比如火箭,喷射燃料时质量在减少。这道题里,小球每次碰撞后会粘上一部分质量,所以质量在变化。”

赵鹏似懂非懂地点头。

“第三个问题,为什么要多次迭代?”凌凡在白板上画了一串小球碰撞的示意图,“因为这不是一次碰撞就结束的。小球会连续碰撞多个物体,每次碰撞后的状态都会影响下一次碰撞。”

赵鹏盯着那些示意图,脑子里渐渐有了画面。

“现在看第四个问题,”凌凡说,“这些条件之间的关系,正是这道题的精髓。”

他重新整理思路:“如果我们用常规思路——在地面系分析每个小球的每次碰撞,计算量会大到爆炸。但如果我们先转换到旋转系,整个系统的运动规律会呈现出对称性,可以大大简化。”

苏雨晴接着说:“然后,把多个小球看成一个变质量系统,用系统的动量定理,而不是单个球的牛顿定律。这样就不需要分析每次碰撞的细节,只需要关注系统整体的变化。”

“最后,”凌凡总结,“多次迭代问题,可以用递推思想处理——把第n次碰撞后的状态,表示成第n-1次状态的函数。”

赵鹏听得目瞪口呆。

他忽然明白了——高手不是一眼就能看出答案,而是知道该用什么“视角”看问题。就像同样的风景,站在地上看和站在山顶看,完全不同。

“现在,”凌凡说,“我们三个分工。我负责建立旋转系的运动方程。雨晴负责推导系统动量定理的表达式。鹏子,你负责用具体的数字代入,验证我们的推导有没有物理意义。”

这是赵鹏第一次被分配实质性任务。

他深吸一口气:“好!”

接下来的一个小时,会议室里充满了激烈的讨论。

凌凡在建立方程时遇到一个关键难点——旋转系中的惯性力表达式复杂,容易出错。他试了两次都发现量纲不对。

“这里,”赵鹏突然指着他代入的数字,“如果按你这个公式,计算出来的力的大小是负数,但力的大小应该是正的。”

凌凡仔细检查,果然发现一个符号错误。他惊讶地看了赵鹏一眼——这种通过具体数值验证公式的方法,正是他教给赵鹏的“笨办法”,没想到赵鹏用得这么熟练。

苏雨晴那边也遇到了麻烦。她在推导系统动量定理时,发现少考虑了一个因素——碰撞过程中有能量损失。

“应该加一个恢复系数。”凌凡提醒。

“但题目没说恢复系数是多少。”苏雨晴皱眉。

赵鹏又举手:“能不能……用字母表示?比如设恢复系数是e,最后看结果对e的依赖关系?”

苏雨晴和凌凡对视一眼。

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