Вскоре снова прозвенел звонок. Этот урок был посвящен физике.
Лю Лиминь еще не вернулся, поэтому Ли Дун остался сидеть на своем месте в самом дальнем ряду класса.
После «сокрушительного» опыта на предыдущем уроке биологии он теперь чувствовал легкое предвкушение.
Ему не терпелось увидеть, насколько интересным может быть урок физики в лучшей средней школе Цзянчэня.
Наконец, он уже предвидел появление узких мест в своих способностях к физике.
Задачи, которые он умел решать, не могли его остановить, но для тех, в которых он плавал, требовалось заполнить пробелы в цепи знаний. Это было системное предприятие; без проводника он, может быть, и справился бы сам, но сделал бы множество крюков.
«Я так этого жду...»
В этот момент к подиуму подошел пожилой учитель с седеющими волосами и в очках.
Чэнь Кэ — оплот кафедры физики Шестой цзянчэнской средней школы и прославленный бывший главный тренер провинциальной олимпиадной команды по физике.
Двадцать две золотые медали национальных финалах, одна золотая медаль международной физической олимпиады и бесчисленные награды внутренних конкурсов — таков был послужной список его тренерской карьеры.
— Класс, сегодня мы сыграем в одну увлекательную мини-игру.
Старший Чэнь поставил свой термос на подиум, с доброй и приветливой улыбкой на лице.
Однако, увидев эту улыбку, ученики элитного класса внизу невольно содрогнулись.
В прошлом месяце Цинь Янь — лучший ученик школы, уже завоевавший золотую медаль на национальном финале и получивший место в национальной тренировочной сборной — стал жертвой той самой «приветливой улыбки». Он застрял всего на одной задаче на целый урок, и к моменту звонка лицо у него было зеленого цвета.
«Этот старый хрыч явно снова что-то замышляет!»
Старший Чэнь проигнорировал обиженные взгляды своих учеников. Он взял мел, повернулся к доске и начал писать, продолжая говорить.
— Мы разберем комплексную задачу по динамике твердого тела. Она адаптирована из реальной задачи с прошлогодней международной физической олимпиады, а также использовалась в качестве вступительного испытания для вхождения в текущий национальный тренировочный лагерь.
Едва он это сказал, как на лицах всех учеников в классе появилось выражение: «Я так и знал».
Они привыкли решать реальные олимпиадные задачи, но загвоздка крылась именно в слове «адаптирована».
Этот старик обожал дьявольски модифицировать задачи. Он часто просто менял одно условие, что не обязательно сильно увеличивало сложность, но делало угол подхода очень каверзным.
Но Ли Дун, сидевший на задней парте, был так взволнован, что поправил осанку, готовясь встретить захватывающий умственный шторм.
[Как показано на рисунке, однородный сплошной шар массы M и радиуса R изначально вращается с высокой угловой скоростью ω0 вокруг горизонтальной оси симметрии. В то же время его центр масс движется поступательно вправо вдоль шероховатой горизонтальной поверхности с начальной скоростью v0. Коэффициент скользящего трения между шаром и поверхностью равен μ.]
Найдите время t, необходимое для перехода шара из начального состояния в состояние чистого качения, и скорость центра масс v во время чистого качения.
Если горизонтальная поверхность не был совсем жесткой, а катящийся шар образует круговое пятно контакта радиуса a с коэффициентом трения качения δ, найдите полную пройденную центром масс путь L до полной остановки шара.
[Если начальная ось вращения шара наклонена под углом θ к вертикали, рассмотрите прецессионный эффект, вызванный гравитационным моментом. Качественно проанализируйте изменение траектории качения шара и выведите выражение для угловой скорости прецессии Ω.]
— Ну же, берите ручки и приступайте к расчетам. Тут нет ничего сложного.
Старший Чэнь бросил мел и усмехнулся.
Сидевший внизу Ли Дун внимательно дочитал условие задачи и глубокомысленно кивнул.
«Тут действительно нет ничего сложного. Этот учитель очень честен».
Всего мгновение назад весь логический вывод уже пронесся в голове Ли Дуна.
Он снял колпачок с ручки и принялся писать на черновике.
— Первый вопрос. Момент инерции относительно центра масс равен J = 2/5 MR2. Сила скользящего трения равна f = μMg. Ускорение центра масс равно a = -f/M = -μg... Момент импульса сохраняется относительно точки контакта, поскольку момент силы трения относительно этой точки равен нулю. Значит, начальный момент импульса Jω0 + Mv0R = Jω + МВР. Объединяя это с условием чистого качения v = ωR, мы можем найти v и t...
Проще говоря, первый вопрос был стандартную задачу на чистое качение, максимум уровня серединных заданий в полуфинале Кубка Хуасюань.
Второй вопрос был задачей на трение качения с участием кругового пятна контакта, что просто вводило дифференциальное интегрирование для тормозного момента.
Требовалось лишь выполнить интегрирование, вычислить тормозной момент, а затем применить теорему об энергии. Это было лишь на самую капельку сложнее первого вопроса, не к тому же.
Что же касается третьего вопроса...
Другим прецессионный эффект мог показаться самым сложным, но Ли Дун нашел его самой легкой частью.
Задача на прецессию? Какая шутка! Всего несколько дней назад под маской «глупого племянника» он в групповом чате обсуждал прецессию перигелия Меркурия и возмущения орбиты небесных тел вместе с Левеем и Ньютоном!
По сравнению с проблемами такого калибра прецессия твердого тела в рамках классической механики была практически детской забавой.
Эта задача даже не включала нутацию; она чисто проверяла M = дл/дт.
Ли Дун потратил около трех-четырех минут на то, чтобы записать на черновике итоговые выражения для всех трех вопросов, и даже набросал сбоку схему сил для прецессирующей траектории.
Готово.
Ли Дун отложил ручку и поднял взгляд на сидевших вокруг учеников.
Он увидел, как звездные ученики элитного класса Шестой школы хмурятся и дерут волосы.
Глядя на их выражения лиц, Ли Дун про себя подумал.
«Похоже, в физике я немного сильнее их. Наверное, они будут считать еще какое-то время».
Ли Дун совсем упустил из виду одну возможность: что эта группа звездных учеников вообще не сможет ее решить.
Имея свободное время и не желая тратить его попусту, этот ученик — в самый первый день своего обучения в Шестой школе — принялся ковыряться в телефоне на первом же уроке физики...
На подиуме старший Чэнь с заложенными за спину руками и с забавной усмешкой наблюдал за тем, как эта группа обычно надменных гениев ломает головы в растерянности.
Внезапно он заметил Ли Дуна в углу класса.
Старший Чэнь слегка прищурился.
Этот ученик выглядел несколько незнакомым, но состав элитного класса постоянно менялся, так что не видеть его раньше было вполне нормально.
Однако странным для старшего Чэня было вовсе не незнакомое лицо, а то, что этот ученик... сидел, уткнувшись в телефон и играя на нем?
За все годы преподавания в Шестой школе старый Чэнь уже давным-давно не встречал столь дерзких юнцов.
Но он вовсе не рассердился.
Потому что любой, кто сумел попасть в элитный класс, определенно не принадлежал к числу пропащих учеников, поставивших на себе крест.
Если дело было не в нежелании учиться, оставалась лишь одна-единственная возможность: он всё решил.
Старший Чэнь подсознательно взглянул на часы.
Немного больше пяти минут.
И, судя по всему, парень, скорее всего, ковырялся в телефоне уже некоторое время.
Он уже давал эту задачу Цинь Яню раньше, и у Цинь Яня ушло целых семь минут, чтобы прийти к верному аналитическому выражению для третьего вопроса.
«Этот малыш... управился меньше чем за пять минут?»
— Интересно, понял ли он вообще суть?
Он медленно сошел с подиума и неспешно направился в заднюю часть класса.
В последнее время великий Исаак Ньютон просто творил чудеса во время своей Второй промышленной революции.
[Исаак Ньютон]: Господа, мои усовершенствования двигателя внутреннего сгорания увенчались огромным успехом. Стабильность четырехтактного цикла далеко превосходит ожидания. Паровая машина высокого давления также доведена до ума, и мы уже применили ее для откачки воды глубоко в шахтах и на первых железнодорожных путях!
[Исаак Ньютон]: Наш процесс индустриализации взрывообразно растет с геометрической прогрессией!
Даже через экран Ли Дун чувствовал гордую надменность человека, держащего руку на пульсе целой эпохи.
Но затем...
[Исаак Ньютон]: Однако, я столкнулся с очень сложной проблемой.
[Исаак Ньютон]: У нас катастрофически не хватает людей...
Ли Дун прочитал сообщение Ньютона и вдруг заметил ужасающую деталь.
[Исаак Ньютон]: Все население нашего нынешнего мира составляет чуть более десяти миллионов человек! И подавляющее большинство сосредоточено в городах-государствах в сфере влияния Королевской академии наук. Мир за их пределами по-прежнему остается нецивилизованной пустошью!
[Исаак Ньютон]: Из-за того, что огромные массы сельскохозяйственных рабочих призывают на заводы, наше производство продовольствия стремительно падает! Но если нам нечем будет наполнить желудки рабочих, все эти великие машины наконец превратятся в груду металлолома!
«Чуть больше десяти миллионов человек?!»
Ли Дун уставился на эти слова, и его сердце от шока ухнуло вниз.
Это определенно была не та Земля XVII века, которую он знал!
Судя по всему, в мире Ньютона вообще не существовало понятия наций. Неужели это была «Научная утопия», полностью подмятая под себя «Королевским обществом»?
«Так вот каково состояние параллельной вселенной номер шестнадцать сотен шестьдесят шесть...»
Ли Дун сглотнул слюну. Хотя он был потрясен социальной структурой этого иномирного общества, при упоминании продовольствия он сразу же вспомнил знания со своего последнего урока биологии.
[ЗубрилаЭкзаменов]: @Исаак Ньютон, сэр Ньютон, по поводу проблемы с производством продовольствия у меня есть одно несколько сырое предложение.
[Финальный Зубрила]: Мы можем использовать гетерозис между разными линиями растений, чтобы найти конкретные мутантные штаммы и создать стерильные линии, линии-поддерживатели и линии-восстановители. Пока эти три линии работают, можно добиться массового разведения элитных сортов, и удвоение производства продовольствия определенно не станет несбыточной мечтой!
[Исаак Ньютон]:???
[Исаак Ньютон]: Ваша светлость Финальный Зубрила, я слышал об этом гетерозисе, о котором вы говорите. Садоводы действительно могут выводить более крепкие культуры путем скрещивания, но никто не может объяснить лежащие в основе принципы, тем более стабильном крупномасштабном разведении!
[Исаак Ньютон]: Сделав огромный шаг назад, даже если их скрестить, как это преимущество передается следующему поколению? Смешивается ли оно подобно жидкостям? И что это за абсурдная концепция стерильной линии?
Ньютон был совсем сбит с толку.
Во вселенной Ньютона под номером шестнадцать сотен шестьдесят шесть классическая механика, возможно, и достигла своего расцвета на целый век раньше, но биология, судя по всему, все еще находилась на очень примитивной и темной стадии.
Читая вопросы Ньютона, Ли Дун тоже на мгновение растерялся.
Хотя он только что насильственным образом вывел базовый каркас ядерно-цитоплазматического взаимодействия (S-рр) на уроке биологии и знал, как решать с его помощью задачи... однако знать, как решить задачу, и объяснить ее богу физики из семнадцатого века — это были две совсем разные вещи.
Как раз в тот момент, когда Ли Дун раздумывал, как бы использовать простой и понятный язык, чтобы преподать этим великим умам урок биологии...
...в чате неожиданно объявился еще один участник.
[Это вовсе не абсурдно, сэр Ньютон.]
Ли Дун на секунду замер, а затем взглянул на идентификатор собеседника.
[Грегор Джон Мендель]
Это был он!
Человек, из-за которого бесчисленные старшеклассники косо смотрели на учебники, вычисляя вероятности появления красных и белых цветов, высоких и низких стеблей, а также круглых желтых и морщинистых зеленых горошин!
Истинный бог биологии — Мендель!

Комментарии

Загрузка...