Tysk tenåring løste 350 år gammelt Newton-problem

Det er god trening å prate matematikk. Her er det fritt fram for alle. Obs: Ikke spør om hjelp til oppgaver i dette underforumet.

Moderators: Vektormannen, espen180, Aleks855, Solar Plexsus, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa

Post Reply
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

Han skal visst ha funnet en løsning av systemet

[tex]m\dot{u}=-Bu\sqrt{u^2+v^2}[/tex]

[tex]m\dot{v}=-mg-Bv\sqrt{u^2+v^2}[/tex]

på formen [tex]f(u,v)=\mathrm{konst}[/tex].
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

espen180 wrote:Han skal visst ha funnet en løsning av systemet
[tex]m\dot{u}=-Bu\sqrt{u^2+v^2}[/tex]
[tex]m\dot{v}=-mg-Bv\sqrt{u^2+v^2}[/tex]
på formen [tex]f(u,v)=\mathrm{konst}[/tex].
artig at du "fant ut dette"!
jeg googla litt i håp om å finne "original artikkelen"
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

Janhaa wrote:
espen180 wrote:Han skal visst ha funnet en løsning av systemet
[tex]m\dot{u}=-Bu\sqrt{u^2+v^2}[/tex]
[tex]m\dot{v}=-mg-Bv\sqrt{u^2+v^2}[/tex]
på formen [tex]f(u,v)=\mathrm{konst}[/tex].
artig at du "fant ut dette"!
jeg googla litt i håp om å finne "original artikkelen"
Jeg aner ikke om det stemmer eller ikke. Det er bare gjetning. Det er de ligningene som står i den tredje linken til drgz (pdf-filen).
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Virker veldig snålt at fyren kom på andreplass i en ungdomskonkurranse for å ha løst et 300 år gammelt problem. At det ikke fins en eneste artikkel som beskriver det konkrete matematiske problemet/innholdet eksplisitt gjør saken enda mer tvilsom.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

plutarco wrote:Virker veldig snålt at fyren kom på andreplass i en ungdomskonkurranse for å ha løst et 300 år gammelt problem. At det ikke fins en eneste artikkel som beskriver det konkrete matematiske problemet/innholdet eksplisitt gjør saken enda mer tvilsom.
akkurat det stussa jeg på også!
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
espen180
Gauss
Gauss
Posts: 2578
Joined: 03/03-2008 15:07
Location: Trondheim

plutarco wrote:Virker veldig snålt at fyren kom på andreplass i en ungdomskonkurranse for å ha løst et 300 år gammelt problem. At det ikke fins en eneste artikkel som beskriver det konkrete matematiske problemet/innholdet eksplisitt gjør saken enda mer tvilsom.
Enig. Det kan være et tilfelle av mediasirkus. Det ville ihverfall ikke være første gang.
Nebuchadnezzar
Fibonacci
Fibonacci
Posts: 5648
Joined: 24/05-2009 14:16
Location: NTNU

Virker mer som å koke fem høner på ei fjær. For all del
sikker en veldig smart og flink person, men all denne oppmerksomheten gagner ingen.
"Å vite hva man ikke vet er og en slags allvitenhet" - Piet Hein
https://s.ntnu.no/Integralkokeboken
Lektor - Matematikk, Fysikk og Informatikk
Gustav
Tyrann
Tyrann
Posts: 4563
Joined: 12/12-2008 12:44

Utledning av ligningssystemet blir vel noe som dette:

Vi har en partikkel med masse [tex]m[/tex] i et uniformt konstant gravitasjonsfelt [tex]g[/tex]. La posisjonen til partikkelen være [tex]\vec{r}(t)=(x(t),y(t))[/tex]. Hastighetsvektoren blir dermed [tex]\vec{v}(t)=\dot{\vec{r}}=(\dot{x}(t),\dot{y}(t))\equiv(u,v)[/tex]. Vi antar at absoluttverdien til luftmotstanden er proposjonal med kvadratet av farten: [tex]|F_{drag}|=B|\vec{v}|^2[/tex], der [tex]B[/tex] er dragkoeffisienten. Retningen til draget blir motsatt av hastigheten.

La koordinatsystemet være orientert slik at gravitasjonskraften virker i negativ y-retning.

Dekomposisjon av kreftene som virker på partikkelen (gravitasjon [tex]mg[/tex] i negativ y-retning, og luftmotstand i motsatt retning av hastigheten), gir følgende to ligninger (Newtons andre lov):

I hhv. y- og x-retning:

[tex]ma_y=-mg-B|\vec{v}|^2\sin(\theta)[/tex].

[tex]ma_x=-B|\vec{v}|^2\cos(\theta)[/tex],

der [tex]a_x=\dot{u}[/tex], [tex]a_y=\dot{v}[/tex], og [tex]\theta[/tex] er vinkelen til hastigheten i forhold til x-aksen.

Siden [tex]\tan(\theta)=\frac{v}{u}[/tex], [tex]\sin({\arctan(x)})=\frac{x}{\sqrt{x^2+1}}[/tex], og [tex]\cos({\arctan(x)})=\frac{1}{\sqrt{x^2+1}}[/tex], blir [tex]\sin(\theta)=\frac{\frac{v}{u}}{\sqrt{\frac{v^2}{u^2}+1}}=\frac{|u|}{u}\frac{v}{\sqrt{v^2+u^2}}[/tex]. Vi kan her anta at x-komponenten til hastigheten, u, alltid er positiv (luftmotstanden kan aldri endre retningen til hastigheten horisontalt). Dermed blir
[tex]\sin{\theta}=\frac{v}{|\vec{v}|}[/tex].

Videre er [tex]\cos(\theta)=\cos({\arctan(\frac{v}{u})})=\frac{1}{\sqrt{\frac{v^2}{u^2}+1}}=\frac{|u|}{\sqrt{v^2+u^2}}=\frac{u}{|\vec{v}|}[/tex].

Dette gir ligningene

[tex]mu^,(t)=-Bu|\vec{v}|=-Bu\sqrt{u^2+v^2}[/tex] og
[tex]mv^,(t)=-mg-Bv|\vec{v}|=-mg-Bv\sqrt{u^2+v^2}[/tex].

(Vi setter massen m=1.)

Ifølge fyren er altså løsningen på denne på implisitt form

[tex]\frac{g^2}{2u^2}+\frac{Bg}{2}\left ( \frac{v\sqrt{u^2+v^2}}{u^2}+\sinh^{-1}{|\frac{v}{u}|}\right )=Konstant[/tex]
Karl_Erik
Guru
Guru
Posts: 1080
Joined: 22/10-2006 23:45

Nebuchadnezzar wrote:Virker mer som å koke fem høner på ei fjær. For all del
sikker en veldig smart og flink person, men all denne oppmerksomheten gagner ingen.
Gagner det virkelig ingen? Jeg vil jo tro at alle realister burde være glade for å se oppslag om en engasjert ung fysiker, spesielt med tanke på den positive effekten dette fort har på rekruttering. Om det så viser seg at problemet egentlig ikke var uløst eller egentlig ikke så gammelt eller hva er vel ikke det så veldig farlig for noen andre enn eventuelt andre deltagere i denne konkurransen.
Dinithion
Hilbert
Hilbert
Posts: 1025
Joined: 17/01-2008 13:46

plutarco wrote:Virker veldig snålt at fyren kom på andreplass i en ungdomskonkurranse for å ha løst et 300 år gammelt problem. At det ikke fins en eneste artikkel som beskriver det konkrete matematiske problemet/innholdet eksplisitt gjør saken enda mer tvilsom.
Ser ut som din intuisjon var rett:

http://www.huffingtonpost.com/2012/06/2 ... 16085.html
As it turns out, Ray did not solve Newton’s 300-year-old puzzle -- because the problem never actually existed.

...

“The point is not that something is missing in Ray’s analysis, but rather that there was no ‘problem posed by Newton,’ and that the methods used by Ray are exceptional and remarkable for a high-school student, but standard for professional mathematicians,” Voigt said.
Fry: Hey, professor. Which course do you teach?
Professor Hubert Farnsworth: Mathematics in quantum neutrino fields. I chose the name myself to scare away any students.
Janhaa
Boltzmann
Boltzmann
Posts: 8552
Joined: 21/08-2006 03:46
Location: Grenland

Dinithion wrote:
plutarco wrote:Virker veldig snålt at fyren kom på andreplass i en ungdomskonkurranse for å ha løst et 300 år gammelt problem. At det ikke fins en eneste artikkel som beskriver det konkrete matematiske problemet/innholdet eksplisitt gjør saken enda mer tvilsom.
Ser ut som din intuisjon var rett:
http://www.huffingtonpost.com/2012/06/2 ... 16085.html
As it turns out, Ray did not solve Newton’s 300-year-old puzzle -- because the problem never actually existed. ...
“The point is not that something is missing in Ray’s analysis, but rather that there was no ‘problem posed by Newton,’ and that the methods used by Ray are exceptional and remarkable for a high-school student, but standard for professional mathematicians,” Voigt said.
arbeidet til plutarco var jo bra da...
:)
La verken mennesker eller hendelser ta livsmotet fra deg.
Marie Curie, kjemiker og fysiker.

[tex]\large\dot \rho = -\frac{i}{\hbar}[H,\rho][/tex]
Aleks855
Rasch
Rasch
Posts: 6874
Joined: 19/03-2011 15:19
Location: Trondheim
Contact:

Problemløsere er vel ikke så troneverdig lengre når det viser seg at det var de som skapte problemene til å begynne med. :lol:
Image
Post Reply