Page 1 of 1

Tysk tenåring løste 350 år gammelt Newton-problem

Posted: 28/05-2012 17:22
by Janhaa

Posted: 28/05-2012 17:30
by espen180
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].

Posted: 28/05-2012 17:36
by Janhaa
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"

Posted: 28/05-2012 17:46
by drgz

Posted: 28/05-2012 17:54
by espen180
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).

Posted: 28/05-2012 18:13
by Gustav
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.

Posted: 28/05-2012 18:16
by Janhaa
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!

Posted: 28/05-2012 18:17
by Janhaa

Posted: 28/05-2012 19:34
by espen180
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.

Posted: 28/05-2012 19:41
by Nebuchadnezzar
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.

Posted: 28/05-2012 20:13
by Gustav
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]

Posted: 30/05-2012 15:40
by Karl_Erik
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.

Posted: 24/06-2012 18:23
by Dinithion
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.

Posted: 25/06-2012 16:48
by Janhaa
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...
:)

Posted: 25/06-2012 16:58
by Aleks855
Problemløsere er vel ikke så troneverdig lengre når det viser seg at det var de som skapte problemene til å begynne med. :lol: