时间: 2023-02-01 21:00:50 | 来源: 喜蛋文章网 | 编辑: admin | 阅读: 94次
一块石头能在水面弹跳88次,打水漂是如何做到的?
第一、首先就是速度。根据2002年法国里昂大学利德里。克伯克特博士推导出的石块积水的运动方程可以测算出,入水的石块只有当速度超过2.5米每秒时,弹跳才会发生。不过除了速度,角度也是关键。同样在2004年,法国科学家Christopher planet通过系统的实验得出能让石头产生最多弹跳的最佳入水角度约为20度。之后他还把这一结果发表在了世界权威期刊nature上,由此可它的准确性。那么,有了这两个条件,我们就可以像牛人那样扔出几十个水漂了吗?答案是不行,因为石块在运动时自身的旋转也不可缺少。这里面蕴含了一个陀螺效应,当陀螺在高速旋转时,即使给它一个偏转的力,它也不会发生倾倒,并且能很快回到平衡状态。
第二、将这个效应运用到打水漂上,旋转的石头在与水面接触后。虽然会受短暂撞击的影响,但在陀螺效应的帮助下,他也能很快保持稳定,继续下一个跳跃。所以综上所述,对于打水漂来说,速度、角度、自旋缺一不可,只要掌握好这三点,即便是简易的投掷机器也能打出漂亮的水漂。国外一小个mark与他的伙伴们就发明了一个打水漂机器,用带有卡槽、能向外甩的机械臂来模仿人扔石头的初始动作,机械臂能上下移动,以调整石块入水的角度。
第三、另外,为了控制实验结果,他们还用黏土专门制作了许多大小厚薄一样的投掷石块。接下来就是入水了。通过不断的实验与调整,在速度、角度、旋转都具备的情况下,打水漂机器人甚至能打出60多跳的卓越成绩,简直不可思议。不过,打水漂虽是一项娱乐活动,但他的。作用也不能小觑。二战期间,英国的航空工程师巴尔苏沃里苏就以打水漂的灵感,设计出一种能在水面弹跳的炸弹。这种炸弹以弹跳的方式轻易就能越过对方的防雷网,成功到达被炸目标物的前方。1943年5月16日晚,英国空军就是利用这种炸弹炸毁了当时德国鲁尔区的好几个重要大坝,重创德国经济,大大牵制了德军在战场上的行动。
打水漂是一种童年经典游戏,这个游戏还可以叫做水上漂。它利用的物理原理是流速与压强的关系。流速越大,压强越小,从而水面产生的压力大于石头的重力,物体就会弹起。这种小时候经常玩儿的简单便捷的小游戏,也蕴含着不少的物理道理。
一、打水漂的方法小时候在河边,经常会有许多小朋友围在一起,往水里平行扔石头,这个游戏就被称作打水漂。小朋友们选取瓦片或者较薄的石头拿在手中,朝着河面成水平的方向用力扔出去,石头在擦向水面飞行的同时,不断地向上弹跳,直到最后才会沉入水中。游戏的规则是比飞出去的距离远近和打击水面的次数。
二、打水漂的物理原理打水漂的物理原理是流速与压强的关系。瓦片或石头被以高速度旋转着扔出去,致使它们平行擦在水面上。由于速度过大,所造成的压强会越来越小。而此时,水面是平静的,相对于石头来说,水面的压强会很大,所以会造成压差,对石头起到一定的压力作用。当压力大于重力时,石头就不会沉下去,就能看到石头在水面上漂得很远的现象。
三、打水漂的技巧打水漂也是需要一定技巧的,在扔石头的时候速度一定要快,而且角度一定要准确。身体向后倾斜,手臂与身体大约保持呈45°左右的样子,瞄准后用手臂使劲扔出。而且,选择石头也是需要技巧的,要选那种非常薄、非常扁的石头,这样才能保证它在水中漂得更远。
亲爱的读者朋友们,你们小时候都玩过打水漂吗?你们玩打水漂都用了什么技巧让石头走得越来越远呢?欢迎在评论区中指出,我们一起探讨。
小时候常玩的打水漂,最多漂不过89次,到底为什么?
“打水漂”是人类最古老的游戏之一,是指用扁型瓦片或石片,在手上呈水平放置后,用力飞出,石片擦水面飞行,石片碰水面后遇水面再弹起再飞,石片不断在水面上向前弹跳,直至惯力用尽后沉水。
和随便扔一个石头直接掉进水里不同,我们常常会对石头的形状进行选择,并且扔出去的角度以及手法力度都会对石头最后“漂多少下、漂多远”有着极大的影响。
那么,其中的原理是什么?多大角度、什么样的石子以及什么的劲道能让水漂打得更远呢?
物理学解释
石头以一定的速度飞向水面,与石头直接接触的一部分液体在粘滞性的作用下在短时间内获得与石头相同的速度,相比于下层未直接接触的液体,上层运动速度快,根据伯努利原理,流速大的地方压强小,下层液体压强大于上层液体,产生向上的压力,该压力在足够大的情况下能使石头向下的速度减为零并反向加速,产生向上的速度,离开水面做斜上抛运动,以上便是产生一个水漂的定性解释。
伯努力原理
明显的,只有尽可能减小石头自身重力,增加其浮力即压强差产生的压力,石头才能漂的更远,因此打水漂时要选取尽可能扁平的小石头来增加其浮力并减少自重,同时扔出去的角度要低已取得较大的横向速度并减小垂直方向的速度。当然图示模型过于简化,为了得到更为准确的结果需要更为精确的分析以及实验结果的支撑。
哪种是最佳的打水漂姿势?
一篇2004年的Nature 文章里介绍了打水漂的秘诀:神秘角度20°。石头的自旋角速度可以让石头的运动更加稳定,尽量维持攻角不变,其原理即陀螺仪的原理,角动量守恒[3]。因此自旋角速度越大越好。至于石头的形状,和经验一致,就是扁圆盘状最佳。
所以,打水漂成功的所有要素:用扁圆盘状石头,攻角要尽量做到是20°,自旋角速度越大越好,抛射速度越大越好。
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