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打水漂的正确姿势还有方程式打水漂

2018-11-05 09:14:34

打水漂的正确姿势:还有方程式 - 打水漂

“老陈,我建议搞个打水漂俱乐部,推动一下这个集娱乐和竞技于一身的活动。”“哟,好啊!我们杭州有水!”今年的一场航空航天学术会议上,清华大学力学系的吴子牛教授,和浙江大学航空航天学院的陈伟芳教授碰到一起,约定推动这么个事情。呵呵,您没看错,两位研究飞行器的教授,想联袂来玩的,正是你我儿时都玩过的那个投石打水漂。难道这中间还有学问吗?现实:打水漂可是有身份的哦世界上个关于打水漂的文字记载,发现于1585年的一本论文集中。该文献是这样记载的:“这是一种将牡蛎壳或石头向水中投掷的运动或游戏。”1989年,科尔曼麦吉成立北美打水漂协会(NASSA),组织世界锦标赛。这项赛事,按石片在水面上的弹跳次数记名次。目前的记录诞生于2013年9月,疯狂的石头弹了88次。到了1997年,苏格兰出现了世界打水漂锦标赛。英国人的赛事规则为:按石块漂浮距离记名次。目前记录是120米。“在西方有打水漂的专业协会,组织比赛活动,中国水域那么多,为什么不能有自己的打水漂组织,来正经玩玩?”还真这么巧,今年在绵阳开学术会议,北京的吴子牛、杭州的陈伟芳两个熟悉打水漂科学原理的教授碰到一起,就出现了开头一幕。理论:论打水漂的正确姿势打水漂这个游戏,可以用物理学的原理来解释——打水漂时,如果石头高速旋转,在与水面接触时,水面给石块向上的反作用力,使得石块能跳起来继续飞行。这一过程能重复,于是出现石块在水面弹跳的现象。如果石头以一定速度旋转,打的水漂就越稳定。科学家可不是光说不练哦,全世界不少科学家都玩过打水漂,纷纷研究出科学的实战经验,牛逼的成果都上了世界的科学杂志。2004年的一期《自然》杂志上,法国科学家克里斯托夫·克拉内和他的团队,使用高速视频照相机等设备,用实验发现:在其他条件相同的情况下,石头首次接触水与水面成20度角时,水漂效果为完美。而英国皇家学会会员弗兰克·史密斯教授,还研究了出了一个打水漂方程式。依据他的理论,打水漂的工具很重要。“你需要一块扁平石头,厚度不要超过6毫米,直径在3到6厘米之间。”炸弹、飞机,都可以用打水漂原理包裹着这么厚实的科学原理,打水漂除了是娱乐、体育的项目,当然还可以有更大的奉献。1943年5月16日晚,英国空军617中队执行的代号为“惩戒”的秘密行动中,用一种“水漂炸弹”,空袭纳粹德国鲁尔河上的三座大坝。空袭后,因垮坝产生的洪流冲毁了25座桥梁,致使鲁尔区两个发电站瘫痪,其余的严重受损,125个军工厂损失惨重。常规空袭方法是高空投弹轰炸,但是在一万米左右的高空投弹,命中水坝的概率会很低。技术专家巴恩斯·沃利斯富有想像力地设计出“炸弹打水漂”,解决了这一难题,即用打水漂的原理,制造一种“跳跃式炸弹”。轰炸机无需对准目标投弹,而是在距离大坝400米处、飞行高度18米,同时速度达到390千米每小时,投下旋转的炸弹。炸弹在水库水面上“咚咚”跳过防雷,直至坝体处爆炸。吴子牛说,今后,打水漂的原理,还可能用到航天器的设计上。未来的飞机,叫做高超声速飞行器比如,目前民航飞机的速度,一般不超过音速(340米/秒),高超声速飞行的飞机,速度可以达到声速的5~6倍。从中国飞到美国,大约有2万公里;如果用高超声速飞机飞,小时就到了。这和北京到杭州的时间差不了多少。但是对于这么快速度的飞机,对飞行的高度非常苛刻——飞机飞得太低,会因为速度太快,引发很大的阻力;它们也不能飞得太高,否则高空没有足够的氧气来点燃发动机。一种方案是:在35公里到60公里左右的高度,让飞机打水漂式飞行。在35公里左右点燃发动机,漂浮飞行到60公里高度,波浪式飞行,一个波浪就是将近500公里。教授说,这么一弹一弹,弹个40下,就能从中国飞到美国了。

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