【高智商】
考慮某顆星球,它由某種密度均勻的物質組成,其質量為 M ,體積為 V 。如果這顆星球是一個球體,那麼它的半徑 R = ( frac{4π}{3·3V} ),星球表面上的重力加速度則為 g = ( frac{GM}{R^2} ) = frac{4π·GM}{3·3V}((4π) / (3V))2/3,其中 G 是萬有引力常數。
考慮這顆星球所有可能的形狀,怎樣的形狀才會讓星球表面的某一點重力加速度達到最大?最大值是多少?
有一個半圓柱體橫放在水平桌面上,截面的半徑為 R 。我們在半圓柱體上放一塊木板,試圖讓它在半圓上保持平衡。假如這塊木板非常薄,那麼這塊木板很容易放穩,即使有些小動靜,木板也會自動恢復平衡。但考慮另外一個極端,假如這是一塊非常厚非常厚的木板(甚至是大樓一般的形狀),它顯然不能穩放在這個半圓上。那麼,這中間一定會有一個臨界點。這個臨界點在哪裡?換句話說,這個半圓上最多能放穩一塊多厚的木板?