九章算术在2002

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第107章 盛夏数理幻梦行(2009年夏)

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8月4日 晒粮场的分形革命

孙玺儿早早地来到晒粮场帮忙。她正为五年级下册的数学作业发愁,题目是关于几何图形的面积和周长。看着晒粮场上整齐排列的玉米,她突然想到可以用希尔伯特曲线来优化玉米的摆放,这样不仅能提高通风效率,还能加快水分蒸发。她按照课本上的公式,在地上画出希尔伯特曲线的图案,然后指导家人按照这个图案摆放玉米。当间距比为0.618时,玉米的水分蒸发速率明显加快。她兴奋地在作业本上写下:“希尔伯特曲线的间距比0.618,水分蒸发速率提升63%!”

午休时,陈大壮和周冬冬跑过来找孙玺儿。陈大壮拿着一年级下册的数学作业问道:“什么是数位呀?”孙玺儿抓起一根高粱秆,一边比划一边解释:“数位就是数字的位置,就像高粱秆的茎节一样,每个位置都有不同的意义。”她用高粱秆在地上画出斐波那契数列的立体模型,耐心地讲解数位的概念。周冬冬听得入神,觉得这样的数学十分有趣。

下午,孙玺儿和家人继续在晒粮场忙碌。她发现玉米在曝晒过程中发出的爆裂声似乎存在某种规律,便用手机录下声音,测出频率为91分贝。联想到科学课上学到的声波知识,她猜测这或许是某种信号,兴奋地告诉爷爷:“玉米爆裂声的频率很高,说不定能转译成某种信息呢!”爷爷笑着点头,夸她是个爱思考的孩子。晚上,孙玺儿在灯下写作业,将白天的发现都记录在日记里,还配上了几幅玉米曝晒的插图。

8月5日 蒲扇协议的流体力学

孙玺儿和初三学长程野一起重构蒲扇的设计。程野是村里的学霸,对科学实验兴趣浓厚。他们测量蒲扇的扇骨倾角,发现当倾角为31.4°时,扇动产生的风速能达到3.2米\/秒。孙玺儿兴奋地说:“这完全符合纳维 - 斯托克斯方程!”程野也惊叹不已,二人决定将这个发现记录下来。孙玺儿在作业本上写道:“蒲扇倾角31.4°,风速3.2米\/秒,符合纳维 - 斯托克斯方程。”

午休时,孙玺儿与陈大壮、周冬冬坐在树荫下乘凉。她一边用蒲扇扇风,一边讲解其中的科学原理。陈大壮好奇地问:“为什么蒲扇扇风这么凉快呀?”孙玺儿耐心解释:“因为蒲扇的扇骨倾角和篾条交织的纹理都有特殊的规律,能让空气流动得更快。”周冬冬似懂非懂,却也觉得孙玺儿十分厉害。

晚上,全家人围坐在一起吃晚饭。孙玺儿发现蒲扇扇动产生的气流仿佛呈现出特殊的形状,便用树枝在地上画出十四面体的图案,说道:“蒲扇扇动的气流凝聚成十四面体,这和量子计算机的液冷系统很像呢!”爷爷笑着说:“咱们家的孙玺儿真是个小科学家。”孙玺儿开心地笑了,愈发觉得生活中的每个细节都充满科学魅力。

8月6日 立秋的量子相变

孙玺儿和家人一起准备立秋的传统活动——贴秋膘。她正为五年级下册的科学作业发愁,题目是关于热值和热量传递。在准备炖肉的过程中,她发现这其实是一个复杂的热力学过程,脂肪分解率能达到68%。她兴奋地在作业本上写下:“验证卡路里公式 q = cm\\delta t ,脂肪分解率68%。”

午休时,孙玺儿带着陈大壮和周冬冬做起了实验。她用西瓜籽在地上画出正六边形的图案,讲解平面镶嵌的知识:“西瓜籽的排布密度符合正六边形最密堆积理论。”陈大壮学得很快,用西瓜籽拼出了漂亮的图案,周冬冬则在一旁帮忙,觉得这个实验新奇有趣。

晚上吃饭时,孙玺儿看着碗里的炖肉,发现肉纹肌理的维度是1.694,联想到战国青铜鼎的饕餮纹,便兴奋地告诉家人:“肉纹肌理的维度和古代青铜器的纹理很像呢!”奶奶笑着说:“咱们家的孙玺儿真是个小科学家。”孙玺儿开心地笑了,再次感受到生活中处处藏着科学的奥秘。

8月7日 面食的量子流变

孙玺儿在厨房里改良花卷的制作工艺。她发现面团在揉制过程中会发生剪切增稠现象,复数模量达到4.1x10?帕。她兴奋地在作业本上写下:“面团复数模量4.1x10?帕,突破非牛顿流体相变阈值。”

午休时,孙玺儿带着陈大壮和周冬冬一起做花卷。她教他们揉面、发酵的技巧,还讲解面食中的科学原理。陈大壮学得很快,做出的花卷又圆又好看,周冬冬则在一旁帮忙打下手。孙玺儿指着花卷说:“花卷的气孔分布维度是1.733,这和仰韶文化的陶器镂空纹很像呢。”

晚上,全家人一起品尝花卷。改良后的花卷口感更好,营养也更丰富。大家一边吃一边分享白天的发现,爷爷笑着说:“咱们家的孙玺儿真是个小厨师。”孙玺儿开心地笑了,愈发热爱探索生活中的科学细节。

8月8日 七夕的量子经纬

孙玺儿和爷爷一起用新编的苇席观测牛郎织女星。爷爷是村里的老天文爱好者,教孙玺儿如何用苇席上的孔隙观察星星。孙玺儿发现,苇席的孔隙维度是1.761,与《石氏星经》里的二十八宿分野坐标非常接近。她兴奋地在作业本上写下:“苇席孔隙维度1.761,符合《石氏星经》二十八宿分野坐标。”

午休时,孙玺儿带着陈大壮和周冬冬一起做腌茄子。她按照祖传的配方改良腌制工艺,发现茄子在发酵过程中发生了奇妙的变化,似乎与混沌代谢有关。她用筷子戳了戳腌茄子,质地鲜嫩又有弹性。她兴奋地在作业本上写下:“腌茄子的代谢方程是菌群增长模型,分形监视的维度是1.708。”

晚上,全家人围坐在一起吃腌茄子。改良后的腌茄子口感更好,味道更鲜美。大家一边吃一边分享白天的发现,爷爷笑着说:“咱们家的孙玺儿真是个小天文家。”孙玺儿开心地笑了,深刻体会到生活中的每个角落都蕴含着科学的魅力。

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