网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

数学神人创造最完美打水漂方程,一块石头破吉尼斯世界纪录!

0
分享至

  今天偷了懒

  大家期待一下明天的内容

  鲁迅曾说,如果你来到海边不打水漂,那等于没来。

  拿起石子打水漂,是人们心照不宣的默契。它就跟男生小便后要抖一抖一样,是下意识的技术操作。

  这项具有魔力的运动,吸引着无数男女老少。他们的目的只有一个:打出完美的水漂。

  甩最酷炫的手法,打最远的水漂

  而目前打出最接近上帝的水漂,是他。

  完美诠释“姜还是老的辣”

  在2013年9月6日,美国人库尔特·斯坦纳(Kurt Steiner)创造在水面弹跳最多的吉尼斯世界纪录:在水面弹跳88下。

  的

  这波神操作,“铁掌水上漂”裘千仞看了也只能自叹不如。

  他还透漏,职业选手俱乐部的门槛是弹跳25次以上,普通人要是打出这么多弹跳,直接就可以上春晚了。

  据说他之所以打得这么厉害,是受到法国科学家发表在2004年的《自然》(Nature)的启发。

  他们发现,石头能弹多少次是取决于4个参数,它们分别是初速度、转速、入水时石头和水面的夹角,石头材质。

  为了让模友们打出最性感的水漂,超模君决定给你们认真科普一下。

  初速度

  第一,要快!

  俗话说,天下武功,唯快不破。这句话,在打水漂中一样受用。

  早在《Continual skipping on water》的文献就提到,在抛掷石块时,只有当速度超过2.5m/s时,弹跳才会发生。

  根据相关的动能公式E=(1/2)mv,我们知道,同一块石头,速度越大,动能就越大。

  而且,当抛掷后的石头与水面产生接触碰撞时,石头的动能是会产生一定的损耗。到最后,石头动能越耗越低,低至某一个阈值时,自然就漂不起来,沉到水底。

  《Continual skipping on water》

  所以说,在同样的情况下,赋予石头的初始平动越大,飞的就越远。

  动能

  你看老大爷的残影,就知道他到底有多快了。

  大力出奇迹

  角度

  第二,找好黄金角度!

  俗话说,角度决定一切。再怎么天生神力,没有一个好的角度也是飞不起来的。

  法国克里斯托夫.克拉内博士,和他的同事使用高速视频照相机等设备,不断试验。最后得出结论: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,水漂效果最为完美。

  《Continual skipping on water》

  也不知道模友们看没看懂。但总而言之,只要让石头接近20°入射,你便可以获得最大化的打水漂效果。

  旋转

  第三,要旋转。

  玩过陀螺的模友都知道,高速旋转状态下的陀螺,不管遇到怎样的外力干涉,它的平衡是很难被破坏掉。

  图片来源于Fun科学

  因为物体在快速旋转状态下,会产生一个方向唯一的 “ 角动量 ”。

  利用右手定则判定角动量方向

  角动量方向一旦形成,就非常难以改变,也就是说如果它的方向是向上的,那就很难把它改变成朝向右上,或者左上,而物体则会为了保持角动量的方向而产生平移。

  这就是传说中的

  同样道理,在打水漂的时候,让石头自旋转,会使石头在与水面的碰撞中更加稳定,可以保持直线运动而不会出现偏差。

  材质

  第四,挑一块扁平光滑的石头!

  如果你上次打水漂还在用着番薯状石头的话,那超模君只能说,你真的很棒棒~

  早在2006年,伦敦大学学院应用数学教授弗兰克·史密斯就发表过一篇《Skimming and skipping stones》的论文。

  里面不仅涉及一条用于计算石头弹跳次数的方程式:M x A= P– MG+空气影响。(M代表质量,A代表垂直加速度,P代表水面反馈压力,MG代表重力。)

  弗兰克教授还手把手教你怎么选好石头。

  “你需要一块扁平且光滑的石头,厚度不要超过6毫米,直径在3到6厘米之间,接触水面的那一面要滑。”

  类似这种

  这样能减少石头与水面碰撞的能量损耗,同时平滑的底面在很大程度上减少阻力,会更有利于打出更远的水漂。

  打水漂的原理应用

  如果掌握以上四点,充分理解其背后的科学原理,那你基本上是打遍水漂界无敌手,赢到没朋友。

  当然,有些朋友可能会嘲讽超模君,“研究个啥打水漂啊,还用到物理知识,也太小题大做了吧。有这闲工夫,还不如想一下如何科技强国,提高军事水平吧。”

  对于这些朋友,超模君只想说

  实际上,打水漂早就已经被应用到军事上了。

  1943年,欧洲正处于紧张对峙的二战时期。正所谓,双方一心只想着,如何集中优势兵力,重点打击敌人要害。

  很快,德国鲁尔工业区中提供能源的三座大坝引起了英国人的重点关注。

  鲁尔工业区

  但是,摧毁这三座大坝并非易事。

  原因是大坝外面有鱼雷防护网和战舰的防御。如何突破防御一击必杀,成为了英国军事战略的当务之急。

  有意思的是,没过多久,航空工程师巴恩斯·沃利斯提出了惊人的想法:制造一个在水面上疯狂跳跃的大炸弹,俗称“跳弹”。

  而这疯狂的想法竟然是沃利斯在自家花园水池里打水漂想出来的(超模君一开始还以为他是一个有故事的男人)。

  他由此写下一篇《球形炸弹——水面鱼雷》一文,奠定了“跳弹”的理论基础。

  跳弹攻击水坝示意图

  图片来源于SME科技故事

  随后,皇家空军接受了沃利斯的建议,并委托他研制出威力无穷的“跳弹”。

  不得不说,沃利斯真的是个狠人。

  他的跳弹采用独树一帜的饭桶形状,发射之前会以一定速度旋转。在离水面18米的高度借助惯性投下,充分运用“打水漂”原理,以灵动的弹跳前进的方式避开防鱼雷网,直接命中水坝。

  来源:腾讯网

  我们可以从现代科学家的模拟实验,来理解这个灵动的饭桶跳弹。

  图片来源于SME科技故事

  还通过对比,直观感受一下当时“跳弹”的威力。

  可谓,所到之处,洪水泛滥。

  沃利斯搞出来的这个“跳弹”,不仅直接炸烂了德国鲁尔区的水坝,还间接导致两座发电站瘫痪,严重影响德国工业能源供应。

  功臣沃利斯一战成名,也因此被载入史册。

  你以为这就完事了?

  真的太太天真了,最强的打水漂还可以打到地球的大气层边缘。

  我们知道,航天器完成任务后是要返航的。当航天器高速穿越大气层的时候,就会不可避免的产生高温,而这往往是致命的。

  所以,为了防止航天器被高温灼烧,科学家们突发奇想:利用打水漂的原理,给航天器科学降温。

  正是因为这种“跳跃式再入返回”的方式,使得航天器能够顺利返航。

  从打水漂到“跳弹”,再到航天器水漂穿越大气层的巨大跨越,我们明白,科技与生活息息相关!科技来源于生活,又改变着生活!

  啥也不说了,超模君要赶着去水漂里探索宇宙真理了。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
马英九事件再次升级,马英九发声反对家人声明,郑丽文有大麻烦了

马英九事件再次升级,马英九发声反对家人声明,郑丽文有大麻烦了

深析古今
2026-05-23 17:45:05
抗癌中的瓦妮莎公开示爱伍兹:你是我的力量

抗癌中的瓦妮莎公开示爱伍兹:你是我的力量

热搜摘要官
2026-05-24 01:27:50
吃软饭?攀龙附凤?直到窦骁又火了,才明白他和郭晶晶是同类人

吃软饭?攀龙附凤?直到窦骁又火了,才明白他和郭晶晶是同类人

临云史策
2026-05-23 10:53:12
布兰妮酒驾被捕画面曝光:当众质问警方"我妈撞死人怎么没事"

布兰妮酒驾被捕画面曝光:当众质问警方"我妈撞死人怎么没事"

追星雷达站
2026-05-23 00:08:55
燃气公司上门安检,根本不是查漏气!真实目的其实是这3个

燃气公司上门安检,根本不是查漏气!真实目的其实是这3个

小影的娱乐
2026-05-23 20:32:29
若不及时快速解决台湾,有可能出现无法挽回的局面

若不及时快速解决台湾,有可能出现无法挽回的局面

深挖全球热点
2026-05-23 14:44:33
1983年,红卫兵头子被判刑,晚年沦落到捡菜叶子充饥,活到2019年

1983年,红卫兵头子被判刑,晚年沦落到捡菜叶子充饥,活到2019年

米果说识
2024-09-12 04:20:03
稀土换芯片,求中国放一马?日本在苏州摊牌,结果被现实上了一课

稀土换芯片,求中国放一马?日本在苏州摊牌,结果被现实上了一课

安珈使者啊
2026-05-24 14:26:29
周琦赵睿年薪比600万多?付政浩道破机密,拿这么多钱划水太可恶

周琦赵睿年薪比600万多?付政浩道破机密,拿这么多钱划水太可恶

弄月公子
2026-05-24 17:08:54
豆包就是这么糊弄人类的?

豆包就是这么糊弄人类的?

Vista氢商业
2026-05-23 11:09:04
恭喜俄罗斯与乌克兰!打了1500天,终于打成了全世界都喜欢的样子

恭喜俄罗斯与乌克兰!打了1500天,终于打成了全世界都喜欢的样子

梦史
2026-05-24 16:40:38
舅舅是蒋介石,1936年他踩了警察局长小老婆脚,局长打他三耳光

舅舅是蒋介石,1936年他踩了警察局长小老婆脚,局长打他三耳光

兴趣知识
2026-05-24 17:21:37
监管形同虚设!杨梅泡药水事件,监管部门比黑心商家还要可恨

监管形同虚设!杨梅泡药水事件,监管部门比黑心商家还要可恨

爆角追踪
2026-05-23 16:14:07
为什么越来越多的人开始返贫了?网友:无数人就盯着你的钱!

为什么越来越多的人开始返贫了?网友:无数人就盯着你的钱!

另子维爱读史
2026-05-24 10:15:30
印尼华人年轻一代:因中国的强大,开始自学中文并以中文姓名自豪

印尼华人年轻一代:因中国的强大,开始自学中文并以中文姓名自豪

鹤羽说个事
2026-05-23 23:07:10
不务正业啊!张雪机车拿下五冠王,东鹏特饮的官方抖音就彻底疯了

不务正业啊!张雪机车拿下五冠王,东鹏特饮的官方抖音就彻底疯了

火山詩话
2026-05-24 06:27:49
不提山姆了,聊聊这些祸害人心的遗毒!

不提山姆了,聊聊这些祸害人心的遗毒!

胖胖说他不胖
2026-05-23 09:55:12
重磅!美伊协议冲击全球!对黄金、原油、A股的影响是什么?

重磅!美伊协议冲击全球!对黄金、原油、A股的影响是什么?

风风顺
2026-05-24 16:25:59
黄仁勋回台湾省,同父母哥哥现身川菜馆,网友:两弟兄差距太明显

黄仁勋回台湾省,同父母哥哥现身川菜馆,网友:两弟兄差距太明显

阿裤趣闻君
2026-05-24 15:50:43
吴婉芳次子大婚!干爹张学友献唱,每桌两瓶茅台,郑伊健夫妇也在

吴婉芳次子大婚!干爹张学友献唱,每桌两瓶茅台,郑伊健夫妇也在

裕丰娱间说
2026-05-24 07:05:20
2026-05-24 20:27:00
超级数学建模
超级数学建模
专业数学建模、数据挖掘自媒体
8036文章数 99450关注度
往期回顾 全部

头条要闻

山西矿难遇难者家属:父亲年过半百 我们一直劝他别干了

头条要闻

山西矿难遇难者家属:父亲年过半百 我们一直劝他别干了

体育要闻

唐斯发牌,大头逆袭:骑士跌向残忍夏季

娱乐要闻

王鹤棣掉粉超20万!代言和作品遭抵制

财经要闻

爆炸致82人遇难 留神峪煤业存违法行为

科技要闻

我戴着摄像头上班,正在帮AI抢走我饭碗

汽车要闻

2027款星途瑶光上市 把"全球车"标准卷进13万级市场

态度原创

本地
艺术
旅游
公开课
军事航空

本地新闻

用云锦的方式,打开江苏南京

艺术要闻

这位法国画家不简单,36岁获法国艺术家沙龙金质勋章,45岁又获荣誉勋章!

旅游要闻

无棣:桑葚满枝迎客来 千年古桑园激活文旅新活力

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

深夜美伊谈判传来大消息 特朗普最新表态

无障碍浏览 进入关怀版