為1L水設計乙個什麼形狀的杯子可使得靜置時水與杯子接觸面積最小(不考慮材料分子大小,靜置水面是平面)?

時間 2021-05-31 10:55:15

1樓:盧健龍

思維不要這麼受限嘛。這個問題其實有很多回答的思路:

1. 在歐幾里得幾何中,可以很容易看出答案是剛好容納這些水的半球狀敞口容器,所以面積是整個球體表面積的一半。

2. 在黎曼幾何中,答案是零。因為我們可以構造出合適的度規,使得特定三維體積的集合擁有趨於零的邊界。

這一點可以模擬於在二維球體上圍著北極點畫圓圈地,當我們畫出的圓趨於南極點時,雖然邊界長度趨於零,但卻可以圈住不為零的面積。

3. 在牛頓力學中,我們可以將水凍成乙個完美的球狀剛體,於是任何曲率半徑大於它的容器都可以用,接觸面積也是零。

4. 在宇宙學中,我們可以將水放在自由空間中,使得這些水在自身引力的作用下形成乙個球體,此時任何尺寸足以圈住但不接觸這個球體的容器都可以用,接觸面積也是零。

5......

2樓:巴別守望者

球和半球一樣,應該都不對一定是半球加乙個圓柱。

令 4/3PiR^3+PiR^2H=1

求S=4PiR^2+2PiRH最小

S=4PiR^2 + 2/R - 8/3PiR^2最小R=(3/4Pi)的立方根的球接柱形

3樓:大製杖

這個證明可能沒那麼直觀,前面各位說到球體的,但是這個和空氣接觸的面積不算進去的話真不一定好做,這玩意可能是個變分法的問題喔﹏,有時間我來算算看。。。

4樓:周Cris

想象我們把杯子裡的水,以及它相對於水面的映象當做乙個整體。於是就是兩公升的水,想辦法使表面積最小。答案顯然是球體,所以原問題的答案是半球。

如果你想問為什麼第乙個問題的答案是球體,請搜尋等周不等式,isoperimetric inequality

想設計乙個裝置,是乙個裝水高度為15CM的容器,裡面灌10KG的水,問底部應開乙個多大的孔,水能在五天漏完?

粗略估算一下 不考慮初始靜止到開始漏水的加速過程,不考慮水面的起伏,洞口很小認為出口各點速度均勻 可以認為任何時候從底部漏掉的水就是水面降低的那部分 能量守恆,有mv 2 2 mgh,即出口速度v 2gh 流量 也就是水量變化 dV dt 洞口面積s 出口速度v s 2gh 假設容器橫截面積S固定,...

乙個放滿石頭的杯子裡還能放沙子和水,是否能說明什麼道理?

彭sunny 換一種角度思考,就像不完滿的人生,人追求的高低不同,獲得和連線的東西也就不同。越聰明的人越會懂得合理利用,直至沒有利用空間 自然環境下的沙子石頭和水是有所混合的,河水中有沙,灘石下有水。自然形成的國家也是如此,權貴 精英 平民,不同階層的人既混合又分類的生活在一起。比如美國來到伊拉克,...

如果乙個神經網路的總loss loss1 loss2,那麼這個網路是如何反向傳遞更新loss1的呢

Tridu 現在大資料這麼離譜的嗎?希望是巧合。剛出實驗室,剛批改的作業就是BP反向求導的習題,居然一開啟知乎就看到了這個問題。建議題主看看相關網課ppt資料 這裡lecture18有個手寫求導pdf 貓頭嚶 我寫了一篇BP原理,你可以系統性的了解一下。 靈劍 感覺是沒有理解梯度下降的意義,我理解你...