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你会打水漂吗?太空中也可以打水漂时间:2022-07-08 走到湖边如果无聊的话都常常会捡起一块石头打水漂儿,而这样一个小小的游戏,每年还会举行正式的比赛,不是比谁的时石头跳的次数多,就是比谁的石头跳得远。目前,在吉尼斯世界纪录中,打水漂最多可以弹跳88次,最远可以飞121米。果然没有对比就没有伤害,为什么高手可以创造记录,而我们使出浑身解数才只有几跳呢?在思考这个问题之前要先明白一件事情,石头为什么能漂起来? 当我们扔出石头后,它会以一定的速度飞向水面,在与水面接触时,一部分液体会获得与石头相同的速度,根据伯努利原理可得流速大的地方压强小,也就是说在下方静止不动的流体和上方被带动的流体之间产生了压强差,当向上的压力足够大时,石头就能克服自身重力产生一个向上的速度,出现所谓的“水漂”。但是,仅仅漂起来还不够,人们更关心的是如何让石头在水面上持续弹跳呢?这就涉及到了4个核心要素:形状、速度、角度和稳定性。形状毫无疑问指的是挑选一块合适的石头,经验告诉我们,越扁平的石头越好用,就像冲浪板一样,只有与水面的接触面积够大,才能够充分接受来自水面的托力。 天下武功,唯快不破。想要水漂打的好,速度自然不可少。当石头的初速度超过2.5米每秒时,弹跳才会发生,而每一次的碰撞又必然会损失能量,所以手劲越大,石头飞行的速度越快,能够弹跳的次数也就越多。当然,打水漂不止是个力气活,也是个技术活。细心观察就会发现很多人在打水漂时会弯腰调整姿势,让石头倾斜着进入水面。和冲浪板微微翘起的前端相似,打水漂也需要一个20度的“梦幻夹角”,因为一旦攻角过小,竖直方向上的分力就会不够,难以起跳;而攻角如果太大,水平方向上的阻力又难以抵抗,失速严重。最后还有一个技术要点就是让石头旋转着飞起来。我们可以联想高速旋转的陀螺,只有给石头一个较大的角动量,才能让它在跳跃的过程中始终保持一个相对稳定的状态。 综上所述,在湖边找一块扁平的石头,控制好角度,用尽力气将其旋转着甩出,应该能打出个漂亮的水漂。那跳出游戏视角,还有哪些地方会用到打水漂呢?二战时期,英国航空工程师巴恩斯·沃利斯发明了一种圆桶形的炸弹,它可以弹跳着越过鱼雷网命中水坝。除此之外,在大气层也能实现打水漂。当航天器以极高的速度返回地球时,会出现两个副作用,1:空气摩擦产生的高温导致飞船损坏;2:减速太快产生的极大破载使宇航员和电子设备吃不消,这时,如果让航天器“跳跃式再入返回”就能在减速的同时降低温度,我国的嫦娥5号便是采用这种方法返回地球。 |