旅游如何在朋友面前炫技?了解打水漂中的科学原理,不服都不行
说起"打水漂"的历史也可以从希腊人时代记起的,不知道大家有没有这样的兴趣,出门旅游,发现前方有个湖泊,就像找块石头打个水漂。也许这是80后和90后的过往回忆,每当捡起一块石头和朋友们比起打水漂,看谁打的多,打的远,这也许都是一种很有趣的经历。
![](/wp-content/uploads/images/2023/05/10/b0e7e8023fa64ddbb0b60d349adff120_dd3gwpdn2jo.jpg)
目前,“打水漂”这项户外的世界吉尼斯纪录的保持着是来自美国宾夕法尼亚州的库尔特·施泰纳,他在2013年创造了一次打了88个水漂获得了打水漂的世界纪录。
那么为什么有的人打水漂就能大的很远?而有的人却只能“一击落水”,被身边的朋友嘲笑。这其中有的人认为打水漂靠的是运气,有的人认为是石头的形状才是最重要的,有的人认为扔石头的角度最为重要!
![](/wp-content/uploads/images/2023/05/10/e91073e1863d4585873c0ecbeea90ac9_yqdynix3kex.png)
那么影响打水漂的数量的影响因素是什么呢?接下来和大家进行探讨。
其实一个很简单的户外小游戏蕴含着其中的科学原理,曾经美国《自然》杂志就发表了一篇关于打水漂的研究报告,根据他们的研究报告分析:要想打的水漂更多,应该选择扁圆形的石头,入射角度为20度左右,以这样的速度将石头射出,石头在水中反弹的临界速度最小,在水中散失的能量也越少,这样才能保证石头能“跑”的更远,出现更多的水漂。
![](/wp-content/uploads/images/2023/05/10/63df31d613b74d238ce9fcee0e27b720_0qwzctx4erm.gif)
后来,由法国物理学家创立的飞溅实验室对此进行了模拟测定,得出来88次的世界纪录依旧不是极限,仍然有很大的上升空间,根据相关模型的构建和数据结果的分析:在理论情况下,选择一名职业棒球运动员,以初速度40m/s,每分钟3000转的状况下,选择20度左右的入射角度,就可能打出300~350下的水漂。
这就解释了为什么很多人在打水漂时会将姿态放得很低,保证入射角很小的原因了,当然,这是在理论情况下得出的结论,想要达到这个数字,还是有难度的,不过感兴趣的朋友,可以去试试,说不定你就是新的打破世界吉尼斯纪录的人。
![](/wp-content/uploads/images/2023/05/10/538c6e0b8a364dd0bcefc7238c216e18_nhdg4x5mnzz.jpg)
对此我阅读了来自于美国物理协会的一篇论文:国外相关科学家对此展开来了进一步的研究计算,根据倾斜地撞击流体表面的圆盘反弹的条件,该科学团队也证实以上的结论:在打水漂的过程中,存在石头与水表面之间的角度20度,而这个角度被称为“魔角”,这个角度是最低冲击速度的条件弹跳所需的最小值。
通过平滑的粒子流体动力学进行石头与水冲击的三维模拟,我采用常微分方程(ODE)模型分析了影响因素。根据ODE模型进行分析,可以让我们深入了解石头跳跃的“魔角”。
![](/wp-content/uploads/images/2023/05/10/45e3304ae977404987b8dff369b8a408_33zsq1vmeal.png)
根据以上的实验分析,我们也了解了其中"打水漂"蕴含的科学原理了吧,所以说,下次出去旅游,和朋友们玩“打水漂”比赛时,记住弯下腰,选择入射角20度,以一定的旋转初速度扔出去,你一定会有意想不到的惊喜!