打水漂的秘诀
打水漂的秘诀:挑选石头的形状、初始速度一定要大、入水的角度要找好。
第一点:挑选石头的形状
球形很容易掉进水里,水平方向投掷用的力气再大也不怎么有效。一定要用扁平石头打水漂,扁平石头在水面上产生压强小于同质量球形石头。
根据伯努利原理,流速大的地方压强小,因此两部分液体之间的压强差使得石片存在一个向上的推力,压强差越大,向上的推力越大。当其推力能够克服重力作用,就会被弹起。
第二点:初始速度一定要大
速度快地甩出石子时,可以让它保持一个类似于陀螺效应的自旋转,从而维持了一定的稳定性。
第三点:入水的角度要找好
当石头圆盘的平面与水面的夹角为20°时,是打水漂的最佳角度。在这里我们假设一个椭圆形石片打入水中,以速度V入水,速度方向与水面夹角为β,石头片与水面夹角为θ,同时这个石片存在自旋角速度ω。根据公式得出的结论当θ和β都接近于20度时,打出的水漂最为理想。
石头能“轻功”水上漂的原因:
根据流体力学中的伯努利原理,流速越大,流体产生的压强就越小。当密度比水大的物体掠过水面时,带动它下面的水在非常短的时间内快速流动,从而压强减小,而在表层之外更下面的水是静止不动的,产生的压强大,如此水面就对物体产生一个压力。
当压力大于物体的重力时,物体整体受到一个向上弹起的合力,这样的情况重复多次,物体就会出现在水面上跳跃的情况。
当压力小于重力时,物体就沉入水中,这就是为什么石头可以在水上漂的力学原理。除此之外由于物体旋转时,能更加带动水的流动,因此在水面上打水漂次数会更多。
免责声明:本站发布的教育资讯(图片、视频和文字)以本站原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场。
如果本文侵犯了您的权益,请联系底部站长邮箱进行举报反馈,一经查实,我们将在第一时间处理,感谢您对本站的关注!
新励学网教育平台
海量全面 · 详细解读 · 快捷可靠
累积科普文章数:18,862,126篇