【視頻】瑞典全國(guó)數(shù)學(xué)冠軍 不會(huì)灑的咖啡杯是真是假

他是瑞典全國(guó)數(shù)學(xué)冠軍  卻從不刷題做奧數(shù)

他癡迷于

研究如何不讓咖啡從杯子力灑出來(lái)

有人說(shuō)他傻  蓋個(gè)蓋子不就行了

他說(shuō) 不 改寫(xiě)了一個(gè)“咖啡晃動(dòng)公式”

這個(gè)關(guān)于共振的秘密 只需要一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu)形成公式變量就能解決

背后是強(qiáng)大的邏輯推理和嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)

數(shù)學(xué)的應(yīng)用是什么？

學(xué)數(shù)學(xué)的意義是什么？

丹尼爾的咖啡杯 留給我們的思考還有很多

位于北歐的瑞典有著秀麗的風(fēng)景和高達(dá)54%的森林覆蓋率，同時(shí)它也是一個(gè)科技大國(guó)。不為人所知的是，包括心臟起搏器、魚(yú)肝油等一系列改變現(xiàn)代人類生活的發(fā)明都源自瑞典。而當(dāng)來(lái)自瑞典的丹尼爾?雅克布森登上《少年愛(ài)迪生》的舞臺(tái)，評(píng)委們便將關(guān)注度全都放在了這位諾貝爾的老鄉(xiāng)身上。

然而，雅克布森的發(fā)明卻是個(gè)能防止咖啡濺灑的杯子，讓不少人大跌眼鏡。據(jù)他介紹，瑞典是全球喝咖啡平均杯數(shù)最多的國(guó)家，每個(gè)人平均每天要喝4杯咖啡。正因?yàn)榭Х忍貏e受歡迎，咖啡從杯子里灑出來(lái)的尷尬瞬間也時(shí)常發(fā)生。于是，雅克布森將眼光停留在了咖啡杯上，希望通過(guò)對(duì)器皿的改造解決咖啡濺灑的難題。

其實(shí)，雅克布森發(fā)明的咖啡杯的結(jié)構(gòu)其實(shí)非常簡(jiǎn)單，他用可塑性材料在咖啡杯的內(nèi)側(cè)制作了一圈圓環(huán)。在使用了這種結(jié)構(gòu)以后，原本咖啡液面由于共振而產(chǎn)生的晃動(dòng)，在遇到環(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)被分解了很多個(gè)小漩渦，從而阻止了咖啡從杯內(nèi)溢出。

為了完成這項(xiàng)作品，雅克布森在家做了大量的實(shí)驗(yàn)，一方面是是共振的實(shí)驗(yàn)，一方面是加速度的實(shí)驗(yàn)。在做共振實(shí)驗(yàn)時(shí)，他挑選了19位檢測(cè)對(duì)象，讓他們每個(gè)人用10種不同的速度在跑步機(jī)上手持咖啡杯前行。在每種速度下，他都記錄了20個(gè)時(shí)間點(diǎn)和咖啡溢出的時(shí)間點(diǎn)。同時(shí)，雅克布森還在杯底安裝了一個(gè)傳感器，從而記錄下其速度的變化，剖析導(dǎo)致咖啡濺出的主因。

在手握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，雅克布森便通過(guò)數(shù)學(xué)公式的計(jì)算，設(shè)計(jì)出了咖啡杯內(nèi)側(cè)的環(huán)形結(jié)構(gòu)。其實(shí)，這樣的設(shè)想在當(dāng)今社會(huì)許多領(lǐng)域已經(jīng)有廣泛應(yīng)用，不少大壩護(hù)坡的設(shè)計(jì)都采用了這種有紋路的設(shè)計(jì)，緩解水波的沖擊；而油罐車上的罐體內(nèi)部通常都設(shè)有防波擋板，其原理也與雅克布森的咖啡杯有著異曲同工的關(guān)系。

對(duì)雅克布森而言，數(shù)學(xué)對(duì)自己而言并不僅僅是一門(mén)單純的學(xué)科，他希望能借助數(shù)學(xué)的力量研發(fā)更多的產(chǎn)品，創(chuàng)造出更多能為生活提供便利的發(fā)明或創(chuàng)想。而在我們身邊，難度日益加劇的數(shù)學(xué)和被妖魔化的“奧數(shù)”正漸漸消磨著孩子們的興趣和好奇。如何能讓身邊的孩子們像丹尼爾這樣與數(shù)學(xué)，乃至基礎(chǔ)科學(xué)成為好朋友，學(xué)會(huì)利用它們創(chuàng)造出更多有價(jià)值的東西？

（編輯：胡琰琦）