打水漂的技术与应用 怎么打水漂

走到湖边,如果无聊的话,常常会捡起一块石头打水漂儿,这样一个小小的游戏,每年还会举行正式的比赛,不是比谁的石头跳的次数多,就是比谁的石头跳得远,目前在吉尼斯世界纪录中打水漂最多可以弹跳88次,最远可以飞121米,果然没有对比就没有伤害,为什么高手可以创造纪录,而我们使出浑身解数才只有几跳呢?

打水漂的技术与应用 怎么打水漂

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在思考这个问题之前,要先明白一件事情 。石头为什么能飘起来,当我们扔出石头后,它会以一定的速度飞向水面,在与水面接触时,一部分液体会获得与石头相同的速度,根据伯努利原理可得流速大的地方压强小,也就是说,在下方静止不动的流体和上方被带动的流体之间 。产生了压强差,当向上的压力足够大时,石头就能克服自身重力,产生一个向上的速度,出现所谓的‘水漂’ 。
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但是仅仅漂起来还不够,人们更关心的是如何让石头在水面上持续弹跳,这就涉及到了四个核心要素∶‘形状’‘速度’‘角度’和稳定性 。形状毫无疑问,指的是挑选一块合适的石头,经验告诉我们,越扁平的石头越好用,就像冲浪板一样,只有与水面的接触面积够大,才能够充分接受来自水面的脱离 。天下武功,唯快不破,想要水漂打得好,速度自然不可少,当石头的初速度超过2.5m/s时,弹跳才会发生,而每一次的碰撞又必然会损失能量,所以手劲越大石头飞行的速度越快,能够弹跳的次数也就越多 。
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当然打水漂不只是个力气活也是个技术活,细心观察就会发现 。很多人在打水漂时,会弯腰调整姿势,让石头倾斜着进入水面,和冲浪板微微翘起的前端相似,打水漂也需要一个20度的‘梦幻夹角’,因为一旦攻角过小,竖直方向上的分力就会不够难以起跳,而攻角如果太大水平方向上的阻力又难以抵抗,失速严重 。最后还有一个技术要点让石头旋转着飞起来,我们可以联想高速旋转的陀螺,只有给石头一个较大的角动量,才能让它在跳跃的过程中始终保持一个相对稳定的状态,综上所述,在湖边儿找一块扁平的石头控制好角度,用尽力气将其旋转着甩出,应该能打出个漂亮的水漂 。
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那跳出游戏视角,还有哪些地方会用到打水漂?二战时期,英国航空工程师巴恩斯·沃利斯发明了一种圆筒形的炸弹,它可以弹跳着越过鱼雷网命中水坝 。除此之外,在大气层也能实现打水漂,当航天器以极高的速度返回地球时,会出现两个副作用∶①空气摩擦产生的高温,导致飞船损坏 。②减速太快产生的极大过载,使宇航员和电子设备吃不消,这时如果让航天器‘跳跃式再入返回’,就能在减速的同时降低温度,我国的嫦娥五号便是采用这种方法返回地球 。
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