1楼豆豆家长
(放了,没飞!真的)
发表于 2011-9-15 10:28
只看此人
转一个帖子,说说雨天、水漂、轮胎……
看到有车友在纠结轮胎,记得以前学过一个贴子,有些借鉴意义。
转帖过来。
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车辆行驶的水漂(Hydroplaning)现象
连仁宗 [1]
您曾经玩过打水漂吗?这是人类最古老的游戏之一,比赛的规则相当简单:将石子往河里或湖里丢,再看谁的石子在水面跳跃的次数多!当你侧身弯腰,像棒球投手下勾式投法,将手中的石子沿水面用力甩出去,你是否曾心中纳闷是什么原理使得石子能像蜻蜓点水般在水面跳跃,又怎样投法才能让石子多跳几下?
打水漂的物理原理
法国里昂大学(Universite Claude Bernard Lyon)的利德里克·博凯(Lyderic Bocquet)博士是第一位对打水漂的物理原理感到兴趣的科学家。一天他和8岁的儿子在一条河边玩起了打水漂,儿子问他:怎样打水漂可以打得更远呢? 根据自己小时候的经验,博凯博士试着示范打水漂给儿子看。眼看石块在水面上跳跃并留下涟漪,物理学家心想:何不运用物理知识把打水漂的过程搞清楚呢?于是开始了艰苦的研究。后来博凯博士推导出一组研究打水漂的方程式,并将其研究发表在2002年的《美国物理学》季刊上。根据他的研究发现,决定石头在水面弹跳次数的主要原因有:石头的质量、石头的水平速度、石头面触水的角度与石头的旋转速度等,其主要结论无下:
1、在抛掷石头时,其初速必须超过某个临界值时才会发生弹跳。
2、弹跳次数多寡取决于石头入射水面时的速度,此速度则取决于石块抛掷的初速。
3、弹跳次数亦取决于石头面的触水角度。石头面若能保持20度左右的「黄金角度」撞击水面即可以得到最佳的打水漂效果,不仅能以最小的速率(2.5m/s)打出水漂,还可以使石头与水面碰触的时间降到最低,这代表因碰撞消耗的能量较小,因此有更多的能量保留做后续的弹跳。但实际上,弹跳次数受角度不稳定因素限制,角度不稳定因素与运动速度无关,因此弹跳次数取决于与继续飞行至关重要的第一次弹跳。
4、旋转的石块能使飞行稳定,并且使其更容易受水面反弹、提高弹跳几率。
5、石头的质量愈大,愈不利于弹跳。
打水漂理论在太空物理的应用
打水漂的理论与实验在太空物理上的应用具有十分重要的实际意义。当宇宙飞船的返回舱从空气稀薄的太空重返地球,进入大气层时,若与大气层的接触角度太小,它的运动方式就与打水漂有几分类似,也有一个「弹跳」的过程,也就是会像水漂一样被弹回太空。因此物理学家可透过打水漂实验更准确地模拟航空器回收过程,再根据模拟的结果更精确地设定航空器进入大气层的角度和速度,降低系统风险,提高回收的成功率。看来小小的打水漂,蕴藏的学问还真不小。
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交通部公路總局南部訓練所主任講師.