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公司 2016-2-05 16:27

为了玩好打水漂,他们专门造了块“石头”

这是一种极其古老的游戏,一条小溪加上碎瓦片或者扁平石块就能玩一个下午。

为了能够打出最远的距离,材料的选择自然很重要。扁平一点的瓦片是最好的选择。用拇指和中指捏住,扔出去的时候再用食指加个旋转,以 20 度(法国克里斯托夫.克拉内博士,利用高速视频照相机等技术得出的结果)接触水面,瞬间在水面划出一串水花。

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物理原理上更简单:流速越大,液压越低。当石头与水面接触之后,底部的水流被带动,而下面的水产生的压强更大,就会对物体产生一个作用力,如此一来就能够产生多次的跳跃。

Gizmodo 报道,一群来自犹他州大学的科学家打算更进一步,专门打造一块完美的“打水漂专用石头”,秘密就在于他们采用了比石头弹性大得多的材料。

最终他们拿出的成品被命名为“水弹球(Water Bouncing Ball)”,他们还与美国海军水下作战中心进行合作,希望能够找出如何让球或石块这样的物体在水上实现跳跃。

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之所以会想到采用弹性材料,则是启迪自玩具。负责该项目实验室的 Tadd Truscott 在声明中提到:

我的儿子和侄子弹性球受到冲击力后的慢动作回放,直接成为了最初的动机,但本来我们只是想知道为什么这些玩具弹跳力那么好。我还发现,幼稚的好奇心往往能够引出深刻的发现。

通过研究弹性球在水箱中弹跳的高速摄像机画面,要完成打水漂这个任务的最好材料并不是刚性的石头,而是要能够对水产生反弹,并且还要柔软。他们已经将所有的研究成果以论文的形式发布在了 Nature Communications 上。

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上图就是高速相机的实际拍摄图片,一个硬物碰撞到水的时候溅起水花之后就会直接沉入水底。而用神秘材料制成的弹性球能够在力的作用下将自己形状变成最理想的形状,并且最终从水面跳出。

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通过研究,他们不但掌握了弹性材料表现更好的原因,同时也实现了对跳跃轨迹的预计。换而言之,在抛出的时候可以带有瞄准的属性。

用途方面暂时并不明确,但无论最终是运用到军事还是救生或者其他更多用途上,都非常有意义。

总而言之,一石在手,世界我有。

题图来自 Offset
插图来自GizmodoNature Communications

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