作者Ma8umbler (马邦波儿)
看板Physics
标题[问题] 轻功水上飘?
时间Fri Sep 16 11:46:12 2016
大家好!
之前在看BBC的节目时，介绍到一种可以在水上奔跑的蜥蜴
https://www.youtube.com/watch?v=xe5y7VAWLhI
像上面的影片这样，利用液体的表面张力在水面行走
然後节目在介绍的时候说到了一句话，大概是这样:
"人类要像这样在水面行走大约需要达到时速100公里"
我看到以後觉得很好奇，100公里这个数字是怎麽估算出来的呢?
我需要怎样的资料? 液体本身的表面张力数值，横越的人体质量
重力大小，脚板面积&入水的角度...?
这可以用打水漂类似的方式来分析吗?
有人可以定性的分析一下吗?
不太晓得该怎麽分析，麻烦解答了，谢谢
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1F：推 skydark: 用直觉感受一下 你速度越快 你的体重会 09/17 10:14
2F：→ skydark: 分由更广阔的水表面来承受 09/17 10:14
3F：→ skydark: 当水面积够大时 就能承受你的体重 09/17 10:16
你这边指的速度是指人体质心在水平方向的移动速度吗?
还是指我的脚板入水时的速度? 如果是水平速度的话，那我不太懂
速度越快体重可以由更广阔的水表面承受的意思
我目前的想法是这跟人体脚板入水的速度有关，我斜斜的往後踏
当我脚板入水的时候脚板速度减慢，这个动量改变可以分解成水平跟垂直分量
垂直向的力量如果可以抵抗重力，这样我就不会沉
然後这时的水平力量就变成我在水面平移的速度，例如考虑空气阻力之後
我在水平方向可能就有一个平均速率。
但我不晓得该怎麽估算我脚板入水後撞击液体所造成的动量改变
这应该跟液体的黏滞系数和表面张力有关吧?
4F：→ cowbaying: 这种速度会造成後方低气压吧 09/17 10:28
※ 编辑: Ma8umbler (114.40.174.128), 09/17/2016 15:57:17
5F：→ noonee: 我也不太懂 要跑这麽快 脚下不是要提供很大的反作用力吗？ 09/17 15:57
6F：→ noonee: 那水的表面张力够吗？ 09/17 15:58
7F：→ YJM1106: 普通人跑步步伐约2米，时速一百，一秒钟约踏14步（当然 09/17 17:40
8F：→ YJM1106: 都是假设值），这样速度飞快 09/17 17:40
9F：→ wohtp: 该算的应该是入水的时候水面会不会碎掉吧？ 09/17 17:42
10F：→ wohtp: 水面不碎就大约可以像固体一样支撑外力 09/17 17:44
11F：→ noonee: 碎掉一点点其实没关系 看过那种蜥蜴的影片 注意脚 09/18 00:41
12F：→ noonee: 其实蜥蜴有踏进水里一点点 但是很浅 09/18 00:42
13F：推 skydark: 如果是考虑脚入水的角度的话 会多很多问题 09/18 10:17
14F：→ skydark: 不止是空气阻力的问题 还有你脚垂直的移动速度 09/18 10:18
15F：→ skydark: 这些都是未定变数 09/18 10:19
而且脚板入水後在往上拔，应该还要克服液体的黏滞力，
这样要克服重力又更困难了吧?
真的很好奇BBC估算的时速100公里合不合理
※ 编辑: Ma8umbler (114.40.174.128), 09/18/2016 23:02:57
16F：推 woieyufan: 脚没有入水 水会形变 09/18 23:18
17F：→ woieyufan: 如果脚板够大或有弧度可以把空气带进介面 09/18 23:24
如果把空气夹在界面中考虑进来就更有可能了，但是这样计算不就更复杂?
18F：→ noonee: 其实可以换一个想法 增加单位时间的脚踏次数 09/19 06:17
19F：→ noonee: 问题是人的脚可以这麽快吗？ 09/19 06:17
20F：推 j0958322080: 哆啦A梦不是有一集大雄穿了忍者草鞋，以为可以在水上 09/19 09:46
21F：→ j0958322080: 跑，结果还是沉下去了 09/19 09:46
22F：推 skydark: BBC的估算应该是算ideal case 真的要考量 有太多因素了 09/19 15:33
23F：→ skydark: 如果人真的时速100公里就可以水上漂 那猎豹应该办得到 09/19 15:35
可是如果考量到猎豹脚掌面积比较小，可能会需要更高速才行
※ 编辑: Ma8umbler (140.113.28.197), 09/19/2016 23:35:59
24F：→ wohtp: 水面不可能完全不碎。我说那个也只是dimensional analysis 09/20 00:48
25F：→ wohtp: 的大方向 09/20 00:48
26F：→ wohtp: 不过这种东西就是粗略估一下的啊。「水上飘」本来就不是黑 09/20 00:51
27F：→ wohtp: 白分明的条件。 09/20 00:51
28F：推 YJM1106: 仔细想想，水面快速运动的物体除了这边提到的表面张力还 09/20 09:23
29F：→ YJM1106: 有排开液体的反作用力（跟滑水一样） 09/20 09:23
30F：→ cmschool: 蹼？ 09/20 12:50