运用物理知识来解释,两点之间,为什么最速曲线比直线更快?
举例说明:将两个乒乓球放在高度一样的曲线轨道和直线轨道的起点,实验结果表明曲线轨道的球先达终点。曲线轨道上的球先达最高速,所以先到终点。连接起点和终点的是摆线,忽略其他因素,摆线是最速降线。
超出二维平面,曲线比直线短。地球是圆的,任何一点与另一点无法以直线的形式进行连接,想直线连接,必然沿切线的方向飞出去,很难连接一起。曲线连接,才是最短距离。两点之间直线最短只适用二维平面,脱离二维平面,两点之间直线最短就不在适用。此外,两点之间直线最短的结论理论上成立,实际生活不成立。不同维度的两点无法以直线的方式连接,用直线连接,距离就会相应的越远。同理,这种方法在理论正确,在实际是无法应用到实践的。
在斜面上,两条轨道,一条直线,一条曲线,起点高度与终点高度一样。质量、大小相同的小球同时从起点滑落,曲线小球先到终点。曲线小球先到终点是因为曲线轨道的球先达最高速,先达最高速就会先到达。
两点之间直线有且仅有一条,曲线有无数,那么,哪条才是最快?伽利略在1630年提出同样的问题,他认为应该是条直线,后来发现是错误的。1696年伯努利解决此问题,以此向其他数学家提出挑战。牛顿、莱布尼兹、洛比达、伯努利等科学家解决了解决了这个问题。这条最速曲线是摆线,科学上称为旋轮线。
伽利略在1630年提出分析学的问题:?质点在重力下,从定点到不在垂直下方的点,不计摩擦力,沿什么曲线所需时间是最短的。?曲线是圆,这是错误的。
伯努利提出最速曲线问题征求解答。能力,平均速度最快。