說起?打水漂?,相信絕大多數人都並不陌生,尤其是農村的孩子,打水漂更是兒時最有趣的遊戲之壹。每次去到湖邊或河邊,無論年齡大小,人們總會情不自禁的在河邊撿上幾塊小石頭,像扔飛盤壹樣朝河面上扔出去,那些石頭仿佛練就了壹身?輕功水上漂?的功夫,在水面上壹蹦壹跳地逐漸飛遠。
小夥伴之間玩打水漂的遊戲,總要按照石頭的彈跳次數比出壹個高低。幾千年以來,用石頭打水漂早已成為了人們到河邊散步遊玩時心照不宣的默契遊戲,愛玩遊戲的男女老少,都想著能夠打出最為完美的水漂。
打水漂
對於大多數人而言,打水漂僅僅是壹項再普通不過的遊戲;然而在有些人的手中,打水漂也可以成為壹項吉尼斯世界紀錄。2013年9月6日,壹位名叫庫爾特?斯坦納的美國人,創造了石片在湖面上彈跳88次世界紀錄,成為了至今為止難以超越的打水漂世界紀錄。
許多人在玩打水漂遊戲的時候,凡是能夠達到打水漂世界紀錄的個位數零頭,都已經算是最佳成績,在水面彈跳整整88下,他的打水漂操作堪稱真正的?輕功水上漂?。不僅如此,斯坦納還加入了壹個打水漂職業選手俱樂部,據說,只有石頭在湖面彈跳次數達到25次以上,才有資格加入這個俱樂部。
打水漂的斯坦納
為何斯坦納能夠把壹個普通遊戲打出世界成績?妳以為只是熟能生巧?還真不是,他練習打水漂,還受到了法國科學家德裏克?博凱博士2004年發表在《自然》世界頂級科普雜誌的文章啟發。博凱博士通過模擬打水漂實驗,在他的論文中給出了想要打好水漂的4個主要參考因素。在這篇文獻中提到,打水漂的第壹要素就是?初速度快?。
正所謂?天下武功,唯快不破?,這句話在打水漂遊戲中有著異曲同工之妙,據科學家計算,當投擲石塊的初速度超出2.5m/s時,石頭才會在水面上發生彈跳。由於投擲水面的石頭與水面發生接觸,會產生壹定的動能損耗,這種損耗消磨殆盡之時,石頭自然也會沈到水底。因此只有出速度越快,石頭在水面上彈跳的次數就越多,飛得就越遠。
《自然》雜誌上的打水漂論文
其次,想要打好水漂還得找好投擲石頭的黃金角度。博凱博士采用高速視頻照相機等多種設備,經過反復試驗,得出了以下結論:投擲而出的石頭與水面成20度角時,打水漂的效果最為完美,因為只有這樣,打水漂時才石頭能夠獲得最大化的彈跳效果。再者,博士在論文中告訴大家,不會?自旋轉?的石頭必然打不好水票。
相信很多人小時候都玩過旋轉陀螺,無論是大陀螺還是小陀螺,只要進入高速旋轉狀態,陀螺的平衡性很難被破壞掉。這是由於物體在快速旋轉狀態下會產生保持物體繼續旋轉的?角動量?;其實人們在打水漂的時候,石頭也會產生壹個自動旋轉狀態,正是這種?自旋轉?,會讓石頭與水面產生更加穩定的碰撞,從而保持石頭在水面平穩前行。
打水漂的角度
最後,打好水漂最重要的壹點,就是挑選壹塊兒扁平又光滑的石頭。人們玩打水漂的時候,基本上都是有樣學樣,從來沒有考慮過石頭的材質問題,因此很難打出連續不斷的水漂。經過人類長時間的摸索發現,原來扁平、光滑的石頭在水面上前行的時間更久,基於這種事實基礎,博士計算出了壹條石頭彈跳次數方程式,得出了挑選好石頭的理論。
這塊用來打水漂的石頭,厚度必須保持在6毫米之間,直徑在3~6厘米之間,與水面接觸的那壹面必須平滑。石頭的這些特征,會減少石頭在水面彈跳時的阻力。綜上所述,想要打出更遠更多的水漂,以上4個打水漂條件必不可少。
打水漂使用的石頭
看完這篇論文,相信會令許多學渣目瞪口呆,原來,打好水漂居然也成為了學霸的專屬。不過,許多人可能會有這樣的疑問:這樣的研究是科學家?閑的蛋疼?嗎,它有什麽意義?當然有意義,事實上,在這壹篇打水漂論文沒有問世之時,早有科學家將打水漂理論應用到了軍事戰場上去。1943年,正值二戰相持階段,盟軍想要讓德國納粹盡快投降,必然要壹舉擊中敵人要害。
巴恩斯?沃利斯
這個時候,坐落在德國魯爾工業區的三座用來提供能源的大壩,吸引了英國人的眼球,只要摧毀這三座大壩,就可以給德國戰略物資能源儲備沈重壹擊。但是,真正想要實施摧毀大壩行動時,過程可並沒有那麽簡單,德軍早有預感同盟軍會對大壩出手,所以專門在大壩外面修建了魚雷、戰艦防護網,想要突破這層防禦關口,絕非易事。為此,英國軍事戰略中的航空工程師巴恩斯?沃利斯,提出了制造?水面跳彈?的建議。
被炸毀的大壩
至於這個想法的來源,就是沃利斯在自家花園玩打水漂遊戲時突然閃現的?瘋狂想法?。有了這個想法以後,沃利斯很快就寫了壹篇《球形炸彈?水面魚雷》這篇著作;英國皇家空軍讀完他的文章後,委托他快馬加鞭地制造?水面魚雷?。有了?打水漂?理論做支撐以後,沃利斯很快制造出了壹顆具有彈跳性的桶裝魚雷。
這顆魚雷的威力更是讓人大吃壹驚,使用?水面跳彈?攻擊三座大壩後,不僅將大壩炸出來了壹個巨大缺口,還間接地讓兩座德國發電站進入癱瘓狀態,導致德國工業能源供應缺乏。誰能想到,當別人還在玩打水漂遊戲的時候,有些人竟然憑借著?打水漂?理論壹戰成名,甚至被載入世界史冊。