第 30 章(第3页)
舒窈感到一阵眩晕。胃部的空虚和大脑的疲惫让她集中注意力变得异常困难。那些符号和数字在她眼前晃动,耳边的低语似乎变得更响了,像是在干扰她的思维。
她咬紧牙关,强迫自己进入状态。忽略背景,只关注计算!
ω??=ω??*√(1+αΨ??)=2。4e3*√(1+0。02*(7。8)??)=2。4e3*√(1+1。2168)≈2。4e3*√2。2168≈2。4e3*1。489≈3573。6Hz
临界频率范围……共振时ω≈ω??……那么范围大概是ω??附近的一个区间,题目没给宽度,通常理解为±Δω?不,这种题目往往默认临界点就是ω??本身?或者需要考虑相位条件?上午的题目提到相位差Δφ=nπ(n为奇数)……
她的思维因为疲惫而有些混乱。必须冷静!
假设临界点就是ω??=3573。6Hz。那么安全区域要求频率outside±15%ofω???
安全区域是“至少15%”,意思是频率必须偏离临界点至少15%。那么稳定场频率ω_s应该满足|ω_s-ω??|ω??≥0。15
所以ω_s≤ω??*(1-0。15)=3573。6*0。85≈3037。56Hz
或者ω_s≥ω??*(1+0。15)=3573。6*1。15≈4109。64Hz
这就是第二问的答案。
第三问,P∝1(Δωω_s),P_max=100。要实现有效稳定,需要P足够大,但P不能超过P_max。题目问的是“至少需要达到多少”,意思是,在P_max的限制下,要使得稳定有效,对稳定度Δωω_s的最低要求是什么?
这里有一个缺失的环节:有效稳定需要的最小功率P_min是多少?题目没给!
舒窈的额头渗出冷汗。她意识到,这第三问可能是一个陷阱!它要求考生意识到,在有限功率下,过于苛刻的稳定度要求(Δωω_s太小)是无法实现的,因为P∝1(Δωω_s),Δωω_s小意味着需要功率P很大。但题目给了P_max,所以Δωω_s不能太小。
但是,有效稳定所需的最低功率P_min未知!没有P_min,就无法计算Δωω_s的最大值(对应所需功率P_min)?
或许……题目隐含的意思是,在满足(2)的频率选择下,只要功率不超过P_max,稳定度越高越好(因为P越大越好)?但问题问的是“至少需要达到多少”,这暗示存在一个下限?
又或者,应该从另一个角度理解:为了尽可能利用有限的P_max,我们应该选择使得P最大的Δωω_s,但P∝1(Δωω_s),所以Δωω_s应该尽可能小,才能让P尽可能大(接近P_max)。但Δωω_s能小到什么程度?受限于技术?题目没提。
逻辑链条在这里断裂了。
舒窈感到一阵恐慌。这是王老师强调的“精确度”?不仅仅是指计算过程的精确,还包括对题目隐含条件和逻辑完整性的准确把握?
她被困在了第三问。时间在一分一秒地流逝。
旁边传来笔被折断的声音,和一个学生因为极度恐惧和绝望发出的、被强行压抑的呜咽。舒窈用余光看到,一个“同学”正用已经变得有些扭曲的手指,疯狂地在试卷上划拉着,写出的数字混乱不堪,他的眼眶周围开始渗出暗红色的血丝。
不能慌!冷静!
她重新审视第三问。或许,问题的关键在于“有效稳定”这个条件本身。也许在这个扭曲的物理体系里,“有效稳定”本身就定义了一个最小功率P_min,而这个P_min与频率偏离度有关?或者,题目默认在安全频率下,任何非零功率都能“有效稳定”,那么问题就简化为在P_max下,求Δωω_s的最小值?
如果是这样,由P∝1(Δωω_s)≤P_max=100,可得1(Δωω_s)≤100,所以Δωω_s≥1100=0。01
这就是最低要求?
她不确定。这似乎太简单了,而且与频率选择无关。但眼下,她没有更多时间思考了。
她咬了咬牙,在第三问的答题区写下了:Δωω_s≥0。01
她只能赌一把,赌题目的意图是考察在最大功率限制下对稳定度的基本要求。
接下来的题目一道比一道刁钻,对参数的理解和计算的精确度要求极高,稍有偏差,结果便谬以千里。舒窈调动了全部的精神力,与饥饿、疲惫、眩晕和耳边的低语对抗,艰难地推进着。
当她终于做完最后一道题,放下笔时,感觉整个人都快虚脱了。三十分钟,如同三十年般漫长。