第25章 你們晚上在寢室就討論這個?
「楊頓,你剛剛上廁所時,水花是不是濺屁股上了?」
見徐曉發現了問題的所在,楊頓也有些不好意思的撓了撓頭。
「哈哈,還是徐曉你了解我啊。先不說這個了,這其實是一個物理問題,值得我們好好研究一下。」
認真想了想,徐曉也覺得這個問題還真的有點兒意思。
如果按照普通彈性碰撞的模型去考慮,反彈速度應該不會超過撞擊時的初始速度。
但結合實際的經驗,這樣的模型肯定是存在一些問題的。
「我們把這個問題轉化為一個固體入水的問題。假設物體離水面h0=32厘米,按照自由落體去考慮,固體撞擊水面的速度v0=√(2gh0),g取9.8……」
楊頓快速的將問題轉化為一個理論模型,這樣的話,這個問題也不會顯得那麼的有味道了。
楊頓剛剛說完不久,呂一航便快速給出了答案。
「我算出來了,v0大概是2.5m/s。」
計算能力一直是呂一航的一個強項,即使是徐曉和楊頓,在這方面也是沒法與呂一航相比的。
對此徐曉也不得不服,他用計算器驗算了一遍,然後有些驚訝的發現,呂一航的計算結果已經精確到了小數點後兩位。
「可以,有一個近似值就夠了。這應該不是一個彈性碰撞的模型,因為水是一種流體……」
一邊說著,楊頓一邊從自己的柜子里翻出了一本書。
《大學流體力學》。
對於楊頓經常拿出大學教材的事情,大家都早就已經見怪不怪了,紛紛湊了過來,順著楊頓指的方向看了過去。
「你們看,我們研究的這個問題,是不是非常像瑞利空腔塌陷的模型?」
這是一個描述液體中氣泡在高壓環境下,非對稱湮滅過程的理論模型,主要用於分析球形空穴在無限液體中塌縮時的壓強變化。
雖然現實情況並沒有模型要求的那麼理想,但也完全可以進行簡化處理。
「的確可以這樣去分析。當固體與水接觸時,並不是直接反彈回來,而是先把水排開,砸出一個接近於碗狀的空腔……」
「沒錯,這樣的話,周圍的水就需要把這個空腔填上,往中間匯集,最後集中成一小股射流,這個質量肯定是遠小於固體的質量的。」
「假設射流的質量是固體的四分之一,根據能量守恆和動能定理,射流的初速度就是v'=2v0,水花的高度就是4h0了……」
「我靠,這麼算的話,楊頓你剛剛濺起的水花都超過1米了?人家從十米台跳下來,都沒有這麼大的水花吧?」
「應該也沒那麼高,去掉能量損耗的話,水花高度應該到不了1米,不過超過初始高度應該是輕輕鬆鬆的。」
一番計算過後,楊頓所想到的這個問題,已經基本得到了解決。
不過楊頓的腦洞卻依然沒有結束,繼續思考起了壓水花的方法。
「如果能夠在第一塊固體入水之後,快速的釋放第二塊固體,這樣應該就可以把第一束射流給抵消掉了。」
丁墨森明白楊頓說的是什麼意思,隨即便搖搖頭道:
「這個方法對括約肌的要求太高了,不如提前在水面上鋪幾張紙,這樣就可以起到很好的緩衝效果了。」
「有道理,這就像跳水運動員入水前,都會先抓平手掌,就是為了防止砸出那種深空腔。」呂一航也贊同道。
這個時候,徐曉突然想到了什麼,表情有些微妙的說道:
「這個問題的關鍵,應該還是你拉的不成條吧?」
剛剛楊頓在廁所時,徐曉清楚的聽到了一陣陣「撲通」、「撲通」的聲音,就像一塊塊石頭砸水裡一樣。
聽徐曉這麼說,楊頓也一下子恍然大悟了起來。
「你這麼一說……好像還真是啊!如果是那種細長的形狀,肯定就不會砸出很深的碗狀空腔了。」
「或者你也可以儘量貼近與水面的距離,最大程度減小h0,最好直接等入水再夾斷,肯定就沒有水花了。」
在這個問題上討論了一會兒,徐曉也覺得差不多可以告一段落了。
要是讓老師知道,他們晚上就在寢室里討論這個,也不知道會是怎樣的表情。
「楊頓,這些天你去高中物競集訓隊旁聽,該不會都是研究這些古怪的問題吧?」
「沒有,競賽的題可沒有這麼有意思。其實高中物競也挺簡單的,我已經打算報名參加這屆的高中物競了,徐曉你要不要也報個名?」
「算了,我報名高考就可以了。這次月考我理綜物理部分就扣了將近二十分,要是競賽題肯定就更不會做了。」
徐曉對自己的能力還是有著比較清晰的認知的,他根本就不是什麼天才,也只是比其他人更有經驗、更成熟一些罷了。
高中競賽可都是真正的天才之間的較量,如果沒有超常的天賦,基本不可能從競賽中殺出來。
「就算物理不行,報個數學競賽也是可以的啊。你高中數學已經能考過140了,完全可以試一試的,也可以多一種進入大學的方式啊。」
想了想,徐曉覺得楊頓的話確實有些道理。
就算這個機會確實非常渺茫,先報個名也不會有什麼壞處。
反正自己現在的年齡還小,還是有很多的試錯機會的。
聽徐曉和楊頓已經聊起了高考和高中競賽的事情,呂一航和丁墨森都難免感到有點兒失落。
同樣是一個寢室的室友,大家之間的差距怎麼就這麼大呢。
「唉,你們都開始研究高中競賽了,我們才剛剛接觸初中的競賽。」
「是啊,看你們倆都這麼厲害,我們身上的壓力很大啊。」
徐曉能夠理解呂一航和丁墨森的心情,隨即便安慰道:
「也不用這麼想,你們倆其實也非常優秀了,大個你的計算能力可是一絕,小胖你的化學天賦也很強啊。」
「大個」和「小胖」分別是呂一航和丁墨森在班裡的綽號,而徐曉對他們的這些評價,也確實是非常真誠的。
見徐曉發現了問題的所在,楊頓也有些不好意思的撓了撓頭。
「哈哈,還是徐曉你了解我啊。先不說這個了,這其實是一個物理問題,值得我們好好研究一下。」
認真想了想,徐曉也覺得這個問題還真的有點兒意思。
如果按照普通彈性碰撞的模型去考慮,反彈速度應該不會超過撞擊時的初始速度。
但結合實際的經驗,這樣的模型肯定是存在一些問題的。
「我們把這個問題轉化為一個固體入水的問題。假設物體離水面h0=32厘米,按照自由落體去考慮,固體撞擊水面的速度v0=√(2gh0),g取9.8……」
楊頓快速的將問題轉化為一個理論模型,這樣的話,這個問題也不會顯得那麼的有味道了。
楊頓剛剛說完不久,呂一航便快速給出了答案。
「我算出來了,v0大概是2.5m/s。」
計算能力一直是呂一航的一個強項,即使是徐曉和楊頓,在這方面也是沒法與呂一航相比的。
對此徐曉也不得不服,他用計算器驗算了一遍,然後有些驚訝的發現,呂一航的計算結果已經精確到了小數點後兩位。
「可以,有一個近似值就夠了。這應該不是一個彈性碰撞的模型,因為水是一種流體……」
一邊說著,楊頓一邊從自己的柜子里翻出了一本書。
《大學流體力學》。
對於楊頓經常拿出大學教材的事情,大家都早就已經見怪不怪了,紛紛湊了過來,順著楊頓指的方向看了過去。
「你們看,我們研究的這個問題,是不是非常像瑞利空腔塌陷的模型?」
這是一個描述液體中氣泡在高壓環境下,非對稱湮滅過程的理論模型,主要用於分析球形空穴在無限液體中塌縮時的壓強變化。
雖然現實情況並沒有模型要求的那麼理想,但也完全可以進行簡化處理。
「的確可以這樣去分析。當固體與水接觸時,並不是直接反彈回來,而是先把水排開,砸出一個接近於碗狀的空腔……」
「沒錯,這樣的話,周圍的水就需要把這個空腔填上,往中間匯集,最後集中成一小股射流,這個質量肯定是遠小於固體的質量的。」
「假設射流的質量是固體的四分之一,根據能量守恆和動能定理,射流的初速度就是v'=2v0,水花的高度就是4h0了……」
「我靠,這麼算的話,楊頓你剛剛濺起的水花都超過1米了?人家從十米台跳下來,都沒有這麼大的水花吧?」
「應該也沒那麼高,去掉能量損耗的話,水花高度應該到不了1米,不過超過初始高度應該是輕輕鬆鬆的。」
一番計算過後,楊頓所想到的這個問題,已經基本得到了解決。
不過楊頓的腦洞卻依然沒有結束,繼續思考起了壓水花的方法。
「如果能夠在第一塊固體入水之後,快速的釋放第二塊固體,這樣應該就可以把第一束射流給抵消掉了。」
丁墨森明白楊頓說的是什麼意思,隨即便搖搖頭道:
「這個方法對括約肌的要求太高了,不如提前在水面上鋪幾張紙,這樣就可以起到很好的緩衝效果了。」
「有道理,這就像跳水運動員入水前,都會先抓平手掌,就是為了防止砸出那種深空腔。」呂一航也贊同道。
這個時候,徐曉突然想到了什麼,表情有些微妙的說道:
「這個問題的關鍵,應該還是你拉的不成條吧?」
剛剛楊頓在廁所時,徐曉清楚的聽到了一陣陣「撲通」、「撲通」的聲音,就像一塊塊石頭砸水裡一樣。
聽徐曉這麼說,楊頓也一下子恍然大悟了起來。
「你這麼一說……好像還真是啊!如果是那種細長的形狀,肯定就不會砸出很深的碗狀空腔了。」
「或者你也可以儘量貼近與水面的距離,最大程度減小h0,最好直接等入水再夾斷,肯定就沒有水花了。」
在這個問題上討論了一會兒,徐曉也覺得差不多可以告一段落了。
要是讓老師知道,他們晚上就在寢室里討論這個,也不知道會是怎樣的表情。
「楊頓,這些天你去高中物競集訓隊旁聽,該不會都是研究這些古怪的問題吧?」
「沒有,競賽的題可沒有這麼有意思。其實高中物競也挺簡單的,我已經打算報名參加這屆的高中物競了,徐曉你要不要也報個名?」
「算了,我報名高考就可以了。這次月考我理綜物理部分就扣了將近二十分,要是競賽題肯定就更不會做了。」
徐曉對自己的能力還是有著比較清晰的認知的,他根本就不是什麼天才,也只是比其他人更有經驗、更成熟一些罷了。
高中競賽可都是真正的天才之間的較量,如果沒有超常的天賦,基本不可能從競賽中殺出來。
「就算物理不行,報個數學競賽也是可以的啊。你高中數學已經能考過140了,完全可以試一試的,也可以多一種進入大學的方式啊。」
想了想,徐曉覺得楊頓的話確實有些道理。
就算這個機會確實非常渺茫,先報個名也不會有什麼壞處。
反正自己現在的年齡還小,還是有很多的試錯機會的。
聽徐曉和楊頓已經聊起了高考和高中競賽的事情,呂一航和丁墨森都難免感到有點兒失落。
同樣是一個寢室的室友,大家之間的差距怎麼就這麼大呢。
「唉,你們都開始研究高中競賽了,我們才剛剛接觸初中的競賽。」
「是啊,看你們倆都這麼厲害,我們身上的壓力很大啊。」
徐曉能夠理解呂一航和丁墨森的心情,隨即便安慰道:
「也不用這麼想,你們倆其實也非常優秀了,大個你的計算能力可是一絕,小胖你的化學天賦也很強啊。」
「大個」和「小胖」分別是呂一航和丁墨森在班裡的綽號,而徐曉對他們的這些評價,也確實是非常真誠的。