运动问题总是由速度、时间和距离三项中的两项求其他一项,本题所求的是哪一项?
“这次,我们先来探究这种运动的事实。”马先生说。
“运动是力的作用,这是学物理的人都应当知道的常识。在流水中行舟,这种运动,受几个力的影响?”
“两个:一、水流的;二、人划的。”这我们都可以想到。
“我们叫水流的速度是流速;人划船使船前进的速度,叫漕速。那么,在流水上行舟,这两种速度的关系是怎样的?”
“下行速度=漕速+流速,
上行速度=漕速-流速。”
这是王有道的回答。
例一: 水程六十里,顺流划行五小时可到,逆流划行十小时可到,每小时水的流速和船的漕速是怎样的?
经过前面的探究,我们已知道,这简直和“和差问题”没什么两样。
水程六十里,顺流划行五小时可到,所以下行的速度,就是漕速和流速的“和”,是每小时十二里。
逆流划行十小时可到,所以上行的速度,就是漕速和流速的“差”,是每小时六里。
图30
上面的图极易画出,计算法也很明白:
(60 里 ÷5+60 里 ÷10)÷2=(12 里 +6 里 )÷2=9 里 ——漕速
(60 里 ÷5-60 里 ÷10)÷2=(12 里 -6 里 )÷2=3 里 ——流速
例二: 王老七的船,从宋庄下行到王镇,漕速每小时7里,水流每小时3里,6小时可到,回来需几小时?
马先生写完了题问:“ 运动问题总是由速度、时间和距离三项中的两项求其他一项,本题所求的是哪一项? ”
“时间!”又是一群小孩子似的回答。
“那么,应当知道些什么?”
“速度和距离。”有三个人说。
“速度怎样?”
“漕速和流速的差,每小时4里。”周学敏。
“距离呢?”
“下行的速度是漕速同流速的和,每小时10里,共行6小时,所以是60里。”王有道。
图31
“对的,不过若是画图,只要参照一定倍数的关系,画 AB 线就行了。王老七要从 B 回到 A ,每小时走4里,他的行程也是一条表一定倍数关系的直线,即 BC 。至于计算法,这一分析就容易了。”马先生不曾说出计算法,也没有要我们各自做,我将它补在这里:
(7 里 +3 里 )×6÷(7 里 -3 里 )=60 里 ÷4 里 =15——回来所需时间
例三: 水流每小时2里,顺水5小时可行35里的船,回来需几小时?
图32
这题,在形式上好像比前一题曲折,但马先生叫我们抓住速度、时间和距离三项的关系去想,真是“会者不难”!
AB 线表示船下行的速度、时间和距离的关系。
漕速和流速的和是每小时7里,而流速是每小时2里,所以它们的差每小时3里,便是上行的速度。
依定倍数的关系作 AC ,这图就完成了。
算法也很容易懂得:
35 里 ÷[(35 里 ÷5-2 里 )-2 里 ]=35 里 ÷3 里 = ——回来所需时间
例四: 上行每小时2里,下行每小时3里,这船往返于某某两地,上行比下行多需2小时,二地相距几里?
图33
依照表示定倍数关系的方法,我们画出表上行和下行的行程线 AC 和 AB 。 EF 正好表示相差2小时,因而得所求的距离是12里,正与题相符。我们都很得意,但马先生却不满足,他说:
“对是对的,但不好。”
“为什么对了还不好?”我们有点儿不服。
马先生说:“ EF 这条线,是先看好了距离凑巧画的,自然也是一种办法。不过,若有别的更正确、可靠的方法,那岂不是更好吗?”
“……”大家默然。
“题上已说明相差2小时,那么表示下行的 AC 线,若从2小时那点画起,则得交点 E ,岂不更清晰明了吗?”
图34
真的!这一来是更好了一点儿!由此可以知道,“学习”真不是容易的事。古人说:“开卷有益。”我感到“听讲有益”,就是自己已经知道了的,有机会也得多多听取别人的意见。