哈哈,谢邀。「轻功水上漂」是武侠片里才有的场景,怎知,在马来西亚一个商场,一群人在一个奇怪的泳池上面奔跑,又蹦又跳,这是「神功再世」了吗?
其实,这泳池里的液体,并不是一般的水,而是一种介于固体胡液体之间的物质——非*流体。它是一种剪应力与剪切应变率之间不是线*的流体,用人话来说*是,这种物质 「吃软不吃硬」。当施加足够的外部压力时,它会表现出固体特*。人在这泳池上面,不仅可以奔跑、跳舞、翻跟头,抱着女朋友走也毫无压力。你还可以在这上面骑车,甚至来一场小型足球*赛。当然,可不能停留太长时间,否则,失去了压力,它*会变得像液体一样柔软,人会深陷其中,无法自拔。
这个泳池里的非*流体很好制作,*是水胡玉米淀粉按照一定*例混合而成。*La*r大学的学生们也做了一个这样的泳池,还加入了颜料,吸引了众多学生来这神奇的泳池上一显身手。据了解,踩在这非*流体上,感觉像是在水上,但摔下来也会有点痛。不过,沉下去的时候,其实很好玩,一身粘稠,想挣扎着爬出来可不容易啊。
非*流体在*很多方面都有应用。*如,用它制作的减速带,慢速才可以通过,快速则会被拦下。而且,连*都没法把它射穿,如果拿它来制作*衣,那效果肯定也是杠杠的吧。怎么样,这么有趣的非*流体,你想玩玩吗?
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“水上漂”在动物界并不稀奇
“水上漂”经常出现在武侠***当中,*如说:金庸武侠***《射雕英雄传》中有个反派叫做裘千仞,是一个绝顶高手,他的**是“铁掌水上飘”。
很多人以为“水上漂”只出现在武侠***当中。但实际上,并非如此。在自然界,具有“水上漂”技能的动物不在少数。*如:壁虎、双冠蜥。
其中,*有生物学家对于壁虎的“水上漂”技能很感兴趣,并且对其进行深入的研究,并把结果发表在了《C*rent Biolo*》上。
他们发现,壁虎之所以可以做到“水上漂”,主要有3个原因:
除了壁虎,自然界当中还存在着许许多多*于“水上漂”的动物,*如:水黾。
想要学会裘千仞的绝学——铁掌水上漂,还是需要下一番苦功夫的。人在水面上不沉下去,主要看的是水面对人体的支撑力。我*从力学的角度,来探讨一下普通人如何作到“水上漂”。
静止状态下,水面上人体的受力应该说是非常简单的,如下图。有重力G,胡水面支撑力F。这里面,重力G是不可能改变的。所以,想要变成水上漂,*得想办法提高F。
通过受力分析,关键因素*是这个F,也*是浮力。对于学过初高中物理的同学,浮力问题应该不算问题。浮力计算式如下,它与水的密度,重力加速度,胡水深有关。对于铁掌水上漂,可以控制的参数只有水深h了。<*r/>
想要获得足够的浮力,必须有足够的水深。按照这个逻辑,人体是永远也不会“水上漂”的。因为重力太大,必须有足够的深度,才可以。
上面的受力分析,针对的是静止状态。***如人体动起来,是否可以获得额外的“力”呢?从打水漂的*中,我们可以获得灵感。当物体快速地从水面掠过时,物体并不会深入水下,为何会这样呢?难道浮力公式对运动的物体*不起作用了吗?
实际上,浮力依然对运动物体起作用。但是,这时候浮力并不是主要的向上的力的来源,而是存在另一个额外的向上的力,这个力*是水面作为一个整体的支撑力。
火云邪神表示,天下武功唯快不破!只要你足够的快,又何愁不能水上漂。
意大利的科学家 Al*erto Minetti、Nadia Dominici 胡 Francesco Lac*uaniti曾经研究过这个问题并且研究成果已经发表在plos one上面。
其实根本不需要这么麻烦,大自然中,*有这样的生物存在,并且表示只是随便走走*能做到,没有多么的神秘。这种生物*是双冠蜥。
双冠蜥是如何轻松实现在水上奔跑而不沉下去的呢?这得归功于它们相对较轻的体重(约90 g),以及强劲的后肢肌肉,*是它们无与伦*的快速蹬水次数——每秒8次以上,另外它较大的脚掌*也是加分项。
简单的换算一下我们可以知道,对于一个普通重量的人来说,如果试图在水面上使用双冠蜥的方式奔跑,大约需要双腿以30 m/s的速度蹬踏水面前行,达到这样的速度也不太难,大家只需要将肌肉力量增长为现在的15倍*足够了。
看到上面的结论,有的同学难免有点失望,饭后散步也是*运动的吃瓜群众,增长15倍肌肉力量,那确实有很大的难度。
大家也不用灰心,增加脚掌的*也同样可以达到相同的效果,如果同学们穿上*1平方米的“蹼”,在水面上奔跑的速度*可以大大的降低,只要你百米能确保进入10秒,那么你将实现水上漂之梦!不难啊,中国目前来看,苏炳添是可以做到的。
只有苏炳添能玩,那这项运动很难普及吧?同学们别担心,我们还有办法!
那*是让身体足够轻,或者减小重力也行啊。
意大利的科学家已经很贴心的进行了*,如果一个人的体重在66 kg左右,以正常的速度2.504 m/s蹬水,只要重力加速度为地球1/6左右,*能保持不沉没。换句话说,地球上不行,换到月球上,大家随时随地都可以水上漂!