w=√((3g(1-cosθ))/L)
接下来求杆顶水平速度的最大值:
v杆顶水平=wL cosθ=√(3gL cos^2 θ(1-cosθ))=√(3gL (cos^2 θ-cos^3 θ))
(d v杆顶水平)/(d θ)=(3gL (2cosθ(-sinθ)-3cos^2 θ(-sinθ)))/(2√(3gL cos^2 θ(1-cosθ)))
使dv杆顶水平/dθ= 0,则需
sinθ cosθ (-2+3 cosθ)=0
则θ为0或π/2或 arccos(2/3)。但前两者会使分母为0,故排除
所以
v杆顶水平最大值=√(3gL (2/3)^2 (1-2/3))=2/3 √gL
皎皎道:“没想到我算起这个来,倒是不废物了。这个结果还挺简洁的。等等,好像还得求个二阶导数,证明在0到π/2间的单调性,保证求出来的是最大值而不是最小值,不过我太懒了,就先这样吧。但是你好像不需要这么多,只需要倒到地上时的动能,那就是这个了,重力势能完全转化为动能,所以倒到地上时是1/2 mgL,如果是推下去的,再加一下你做的功W,如果是从高处往下推,再加一个mgh就可以了。”
梅任行笑道:“大部分情况下你记性差得离谱,可有时候又实在好得离谱,在虎牢关时我就那么随口一说,怎么可能真的推你下去?你看看我,像这种人吗?”
皎皎道:“我就是从夸父这里想到了,也不知道算没算对。你要是记得转动惯量的公式就好了,我还可以用它验证一下。”
梅任行从盆里端起一碗酒:“我看你就是故意拖延时间。行了,子时已经过了,也算是守了岁了,可以喝一点,有助睡眠。”
皎皎端起自己那碗:“有点凉了。”
梅任行歪了下头:“哦?所以你要往酒里兑点饺子汤吗?”
皎皎把自己那碗放到盆里:“不至于不至于。”然后往盆里兑了点饺子汤。
次日,梅任行发现自己在摇椅上醒来。外面大雪纷纷,落了满地。时间已到晌午,见皎皎正在煮昨天剩下的饺子,于是去里间简单洗漱了一下,然后便去拿碗筷,回来后发现桌子上还放着一首诗:
生死何速,天地已遥。
尔来万万载,今乃扬风摧烧。
摧烧之,尸骨同百草。
黄酒得此温,使君两倾倒。
醉乡不许问来时,却向浮光催人老。