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一块石头是怎么在水面上打出水漂的?通过实验室里的高速摄影,我们可以观察到这一过程的细节:

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(原视频:Brigham Young University)

如何打出最多的水漂?首先你需要找一块合适的石头,它最好是扁平的、接近圆盘的形状。投掷的技巧非常重要,要保证石头有尽可能高的直线速度,同时还要让它快速地水平旋转,以起到稳定作用。此外,还有一个决定成败的关键因素:石头与水面的夹角。2004年时《自然》上发表过一篇有关打水漂的研究短文,研究者们实验发现,对于水平旋转的圆盘形石头,石头与水面呈20°角是最理想的。从这个角度接触水面的石头(在实验中是用一个旋转的铝制圆盘来模拟)反弹所需的临界速度最小,而且在与水的接触中能量损失也最少。也就是说,在初始投掷速度一定的情况下20°角能产生更多次的反弹,打出数量最多的水漂。

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(原视频:elninotsonat)

目前打水漂的世界纪录保持者是Kurt Steiner,他在2013年时创造了一次打出88个水漂的记录。而根据科学家的理论计算,这个世界纪录或许还有相当大的提高空间。杨百翰大学研究流体的“飞溅实验室”(BYU Splash Lab)根据实验数据建立了预测打水漂次数的模型,他们认为如果能按照职业棒球手的投掷水平来打水漂(大约是前进速度40m/秒,转速每分钟3000转的水平),那么理想情况下可以让石块在水面上弹跳大约300~350次。当然,要想真的做到这样还是非常困难的,首先打水漂的比赛只承认用天然石头打出的水漂,要想挑出一块形状完美的石头本身就非常碰运气。

图片来自Wikipedia | Killy Ridols

图片来自Wikipedia | Killy Ridols

当然,如果不限定使用石头的话,高弹性的软质小球其实更容易从水面弹起,例如一种名叫Waboba的玩具。Splash Lab也对它进行过研究。

更多了解打水漂的科学可以看看Wired的文章:https://www.wired.com/story/swift-stone-skippers-could-in-theory-skip-100s-of-skips/

以及上面提到的两个研究:
https://www.nature.com/articles/427029a

https://www.nature.com/articles/ncomms10551

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One Response to “动图欣赏:如何打出最多的水漂?”

  1. shephe.com说道:

    我一天天都在看些什么。。。

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