什么样的雨滴是什么
网络上经常提到的一个梗:“某天,我加进了一个博士群,看到一群人在讨论一滴水从高空自由落体能否砸死地上的人,各种阻力、加速度、压强等等一堆物理名词扑面而来,讨论的好不热闹,结果我就因为反问了一句:你们没见过下雨吗?于是我就被踢出群了。”
当然了,这个笑话千万别当真。但这却让小编想起了一个流传很久的谣言:如果从很高的地方抛下一枚硬币,下坠的硬币将很有可能砸死过往的行人。估计不少读者朋友都听说过这段话,比如小编本人以前上小学时就对这个深信不疑。
很多人之所以相信这句话,并不是因为他们进行了理论计算或者实验验证,而仅仅是从日常生活经验得出的结论(俗称直觉)。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0128a936d2fd163149.jpg?size=260x192)
就像小编本人一样,潜意识里总认为一个坚硬密实的金属块砸到身体肯定会很疼,但柔软的物体则不会,比如雨滴。而现在的情况恰好就是一枚金属制作的硬币从高楼上掉下,速度那么快,要是被砸到了,恐怕会有生命危险。
但事实并非如此,柔软的物体貌似可以充分的缓冲,但前提还得看碰撞过程是怎么样的,比如一个人从几十米高的地方落入水中,虽然水是软的,但如果你不能把握好入水的姿势,比如最后是趴着掉进水中,结局很可能就是小命不保。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019215e35a6801d382.jpg?size=1280x720)
反过来,一个坚实的金属块与你相撞,也不是百分百的会致命或者使你受伤。而结局到底如何,全看中间过程是如何进行的。
先来说雨滴,我们知道雨滴从云层中落下时,除了受到地球引力之外,还会遭遇空气阻力,也就是说自由落体运动是不存在的,因此雨滴下落时的加速度就要小于重力加速度。
那么这个空气阻力又是和什么有关呢?很显然,应该与物体的形状、速度以及空气的性质等相关,下图就是一般常用的阻力公式
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018778070cfe2a3052.png?size=515x286)
当中涉及到阻力系数、空气密度、物体迎风横截面积,以及物体的速度。其中我们可以看到,空气阻力与物体本身的速度是呈正相关的,也就是说物体速度越大,阻力越大,考虑到重力加速度近乎为一个常量,因此雨滴进行的是一个变加速过程。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01c9db4396d93faabf.png?size=743x578)
但这并不妨碍我们求出雨滴的最终速度,因为牛顿第一定律告诉我们,合外力为零时,物体将保持静止或匀速直线运动,因此当空气阻力与重力相抵消时,雨滴就有了最终速度,也就是最后落地的速度。(也叫收尾速度)
对于小雨滴来说,这个最终速度不过是每秒几米而已,加上本身的质量又很小,因此动能并不高,击打在人体身上,基本没有什么感觉。
那么对于硬币来说,这些物理定律也同样适用,因此当硬币从高处坠落时,也会存在一个最终速度,那么是多少呢?
和雨滴不同的是,硬币在空中的迎风面积是一个变量,容易在空中翻转,因此我们需要找两个极值,一个就是当硬币保持以侧面边缘竖直下落时的速度,另一个就是以正面下落时的速度,一个代表最大收尾速度,一个代表最小收尾速度。
以一枚一元硬币为例,它的质量大约是6克,直径为25毫米,厚度为1.85毫米,那么它的两个最终速度大约为每秒46米和每秒13米,从实际出发,我们就选一个中上的速度每秒36米。
这个速度听着是蛮快的,但考虑到硬币的质量,因此它的动能不过3.9焦耳(因此硬币的威力也远远小于橡皮子弹)。
如果同枪械作比较,考虑到枪口比动能的标准,这枚硬币的数值只有1.5焦耳每平方厘米左右,还达不到1.8焦耳每平方厘米的上限。所以说这样的硬币是无论如何也砸不死人的,顶多受点轻微的皮外伤。
如果说理论计算还不足以使人信服,就看看外国人亲自做的模拟实验吧。
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019698f2297ab4c418.png?size=870x570)
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018057dcc20cdfe0f1.png?size=871x574)
![](https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0102fb5491ebcdb4a8.png?size=875x577)
这是多年前国外的一期科普节目,实验者将硬币以收尾速度发射出去,击打到人的仿真头颅上,硬币直接被弹开了,然后实验者又将自己的手放到下面,结果皮肤完好无损。
所以说,即便硬币从很高的地方落到地上,也不会带来诸如击穿身体而毙命的后果,只是被砸的部位会有些疼痛,除非是撞击到一些人体比较脆弱的部位,比如眼睛,才可能会导致受伤去医院。因此,硬币从高空抛下可以砸死人只是谣言而已。
本篇文章的内容到此结束。
谢谢各位阅读!
","gnid":"973b7e8432a3d78ed","img_data":[{"flag":2,"img":[{"desc":"","height":"192","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0128a936d2fd163149.jpg","width":"260"},{"desc":"","height":"720","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019215e35a6801d382.jpg","width":"1280"},{"desc":"","height":"286","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018778070cfe2a3052.png","width":"515"},{"desc":"","height":"578","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t01c9db4396d93faabf.png","width":"743"},{"desc":"","height":"570","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t019698f2297ab4c418.png","width":"870"},{"desc":"","height":"574","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t018057dcc20cdfe0f1.png","width":"871"},{"desc":"","height":"577","title":"","url":"https://p0.ssl.img.360kuai.com/t0102fb5491ebcdb4a8.png","width":"875"}]}],"original":0,"pat":"art_src_0,fts0,sts0","powerby":"pika","pub_time":1708261257000,"pure":"","rawurl":"http://zm.news.so.com/3447d69cc4136427cd5b4e218e4116cd","redirect":0,"rptid":"bf027eb642f91c3e","rss_ext":[],"s":"t","src":"论史鉴今文史君","tag":[{"clk":"kculture_1:空气阻力","k":"空气阻力","u":""}],"title":"雨滴下落砸不死人,那换成硬币呢?
轩仁查3986用四字词语形容什么样的雨滴 -
董朱娴18242234598 ______ 晶莹剔透 润物无声 滴答作响
轩仁查3986什么样的雨滴 -
董朱娴18242234598 ______ 雨滴有许多种,最可怕的是酸雨
轩仁查3986雨滴是什么形状的 -
董朱娴18242234598 ______[答案] 雨滴不受力的情况下,显然收缩成表面能最小的球形,但实际情况是雨滴下落时,要受到重力、浮力和空气阻力,使得雨滴的形状像是流下的油滴.该形状物体下落时,可以减小阻力,使其自然下落. 由于空气的阻力作用,雨滴的迎风面变扁平,后端...
轩仁查3986什么样的雨滴 什么样的风? 用一个成语来回答 求学霸?? -
董朱娴18242234598 ______ 密密麻麻、淅淅沥沥的雨滴 扑面而来的风
轩仁查3986什么的雨点儿什么地落下来 -
董朱娴18242234598 ______ 珍珠似的雨点哗啦啦地落下来.
轩仁查3986雨滴是什么形状的 -
董朱娴18242234598 ______ 雨滴不受力的情况下,显然收缩成表面能最小的球形,但实际情况是雨滴下落时,要受到重力、浮力和空气阻力,使得雨滴的形状像是流下的油滴.该形状物体下落时,可以减小阻力,使其自然下落.由于空气的阻力作用,雨滴的迎风面变扁平,后端保持球形,即上圆下扁.一般情况下,小雨滴为圆形,大雨滴(>5.5mm)开始为纺锤形,在其下降过程中受阻力增大呈扁平形,两侧微向上弯曲.因此把雨滴直径≤5.5mm时,降落过程中比较稳定的雨滴称稳定雨滴;当雨滴直径>5.5mm时,雨滴形状不很稳定,易发生碎裂或变形,称暂时雨滴.一般认为,自由降落的最大雨滴直径在6mm以内.
轩仁查3986雨滴是像泪滴样的梨状吗? -
董朱娴18242234598 ______[答案] 雨滴是像泪滴样的梨状吗? 雨滴到底是什么形状的?直线形?泪滴形?答案都不是,因为这是一个视情况而定的问题. 如果在实验室情况下,雨滴不受力的话,那就是表面最小的球形. 而在现实条件下的自然降雨,如果雨滴很小,那还是保持最标准的...
轩仁查3986雨点是什么形状的?
董朱娴18242234598 ______ 随著气流的运动,这些小水滴也在不停地运动著,它们互相碰撞,几个小水滴变成一个大水滴.当水滴大得空气托不动它们时,就变成雨点落下来.但雨点不论大小,都不是泪珠状的,很多图画上画得都不对.大雨点的底部有些扁,但绝大部分都是滚圆的.这是因为水滴有凝聚的性质,所以雨点是圆的.
轩仁查3986雨有哪些种类啊?比方说酸雨啊...什么什么的 -
董朱娴18242234598 ______ 雨的种类很多,除了酸雨,有颜色的雨外,还有许多有趣的雨,比如蛙雨,铁雨,金雨,甚至钱雨.它们都是龙卷风的杰作.