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打水漂是高大上運動!教授告訴你,打水漂的正確姿勢【2】

2015年05月14日08:53  來源:錢江晚報  手機看新聞
原標題:打水漂是高大上運動!教授告訴你,打水漂的正確姿勢

  理論:論打水漂的正確姿勢

  “咱們之所以對打水漂這個事有興趣,一是童年的玩樂記憶,另外個原因是這個游戲,和我們研究的領域有關系。”吳子牛、陳偉芳教授,是流體力學、空氣動力學方面的專家,打水漂這個游戲,可以用物理學的原理來解釋——

  打水漂時,如果石頭高速旋轉,在與水面接觸時,水面給石塊向上的反作用力,使得石塊能跳起來繼續飛行。這一過程能重復,於是出現石塊在水面彈跳的現象。

  如果石頭以一定速度旋轉,打的水漂就越穩定。

  科學家可不是光說不練哦,全世界不少科學家都玩過打水漂,紛紛研究出科學的實戰經驗,牛逼的成果都上了世界頂尖的科學雜志。

  2004年的一期《自然》雜志上,法國科學家克裡斯托夫·克拉內和他的團隊,使用高速視頻照相機等設備,用實驗發現:在其他條件相同的情況下,石頭首次接觸水與水面成20度角時,水漂效果最為完美。

  而英國皇家學會會員弗蘭克·史密斯教授,還研究了出了一個打水漂方程式。依據他的理論,打水漂的工具很重要。“你需要一塊扁平石頭,厚度不要超過6毫米,直徑在3到6厘米之間。”

  史密斯先生,還曾在一個池塘邊向人們演示自己的打水漂理論——

  老先生脫下夾克衫,小心地折疊好,輕輕地放在池塘邊的草地上,同時撿起一塊小石頭,面帶謙卑的笑容。

  史密斯慢慢俯下身去,擺出一個優雅的姿勢,看起來很像是一名棒球投手,然后用力將手中的石頭投了出去。小石頭在水面不斷向前跳躍,在長約27米的前進軌跡上,留下了一串6個彈跳點,最終扑通一聲落入水中。

  有沒有發現?其實,打得一手好水漂,也是非常優雅的呢。倘若將來在西湖邊,風流倜儻的男子,向后仰身,手臂抬起45°角,瀟洒地一擲手中的小石頭,姑娘們的心,大概會跟石頭的行進方向相反,“扑通通”地往男士這邊飛呢。

  這無聲勝有聲的美好畫面,也許很快將在杭州發生。

  你知道嗎

  炸彈、飛機,都可以用打水漂原理

  包裹著這麼厚實的科學原理,打水漂除了是娛樂、體育的項目,當然還可以有更大的奉獻。

  1943年5月16日晚,英國空軍617中隊執行的代號為“懲戒”的秘密行動中,用一種“水漂炸彈”,空襲納粹德國魯爾河上的三座大壩。空襲后,因垮壩產生的洪流沖毀了25座橋梁,致使魯爾區兩個發電站癱瘓,其余的嚴重受損,125個軍工廠損失慘重。

  常規空襲方法是高空投彈轟炸,但是在一萬米左右的高空投彈,命中水壩的概率會很低。技術專家巴恩斯·沃利斯富有想像力地設計出“炸彈打水漂”,解決了這一難題,即用打水漂的原理,制造一種“跳躍式炸彈”。轟炸機無需對准目標投彈,而是在距離大壩400米處、飛行高度18米,同時速度達到390千米每小時,投下旋轉的炸彈。炸彈在水庫水面上“咚咚”跳過防雷網,直至壩體處爆炸。

  吳子牛說,今后,打水漂的原理,還可能用到航天器的設計上。

  未來的飛機,叫做高超聲速飛行器。

  比如,目前民航飛機的速度,一般不超過音速(340米/秒),高超聲速飛行的飛機,速度可以達到聲速的5~6倍。從中國飛到美國,大約有2萬公裡﹔如果用高超聲速飛機飛,2-3小時就到了。這和北京到杭州的時間差不了多少。但是對於這麼快速度的飛機,對飛行的高度非常苛刻——

  飛機飛得太低,會因為速度太快,引發很大的阻力﹔它們也不能飛得太高,否則高空沒有足夠的氧氣來點燃發動機。

  一種方案是:最好在35公裡到60公裡左右的高度,讓飛機打水漂式飛行。在35公裡左右點燃發動機,漂浮飛行到60公裡高度,波浪式飛行,一個波浪就是將近500公裡。教授說,這麼一彈一彈,彈個40下,就能從中國飛到美國了。(記者 章咪佳/文 林焱挺/繪)

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(責編:郝孟佳、林露)

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