从天才神童到首席科学家

第25章你们晚上在寝室就讨论这个?

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第25章你们晚上在寝室就讨论这个?(第1/2页)

「杨顿,你刚刚上厕所时,水花是不是溅屁股上了?」

见徐晓发现了问题的所在,杨顿也有些不好意思的挠了挠头。

「哈哈,还是徐晓你了解我啊。先不说这个了,这其实是一个物理问题,值得我们好好研究一下。」

认真想了想,徐晓也觉得这个问题还真的有点儿意思。

如果按照普通弹性碰撞的模型去考虑,反弹速度应该不会超过撞击时的初始速度。

但结合实际的经验,这样的模型肯定是存在一些问题的。

「我们把这个问题转化为一个固体入水的问题。假设物体离水面h0=32厘米,按照自由落体去考虑,固体撞击水面的速度v0=√(2gh0),g取9.8……」

杨顿快速的将问题转化为一个理论模型,这样的话,这个问题也不会显得那么的有味道了。

杨顿刚刚说完不久,吕一航便快速给出了答案。

「我算出来了,v0大概是2.5m/s。」

计算能力一直是吕一航的一个强项,即使是徐晓和杨顿,在这方面也是没法与吕一航相比的。

对此徐晓也不得不服,他用计算器验算了一遍,然后有些惊讶的发现,吕一航的计算结果已经精确到了小数点后两位。

「可以,有一个近似值就够了。这应该不是一个弹性碰撞的模型,因为水是一种流体……」

一边说着,杨顿一边从自己的柜子里翻出了一本书。

《大学流体力学》。

对于杨顿经常拿出大学教材的事情,大家都早就已经见怪不怪了,纷纷凑了过来,顺着杨顿指的方向看了过去。

「你们看,我们研究的这个问题,是不是非常像瑞利空腔塌陷的模型?」

这是一个描述液体中气泡在高压环境下,非对称湮灭过程的理论模型,主要用于分析球形空穴在无限液体中塌缩时的压强变化。

虽然现实情况并没有模型要求的那么理想,但也完全可以进行简化处理。

「的确可以这样去分析。当固体与水接触时,并不是直接反弹回来,而是先把水排开,砸出一个接近于碗状的空腔……」

「没错,这样的话,周围的水就需要把这个空腔填上,往中间汇集,最后集中成一小股射流,这个质量肯定是远小于固体的质量的。」

「假设射流的质量是固体的四分之一,根据能量守恒和动能定理,射流的初速度就是v'=2v0,水花的高度就是4h0了……」

「我靠,这么算的话,杨顿你刚刚溅起的水花都超过1米了?人家从十米台跳下来,都没有这么大的水花吧?」

「应该也没那么高,去掉能量损耗的话,水花高度应该到不了1米,不过超过初始高度应该是轻轻松松的。」

一番计算过后,杨顿所想

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