作者Ma8umbler (馬邦波兒)
看板Physics
標題[問題] 輕功水上飄?
時間Fri Sep 16 11:46:12 2016
大家好!
之前在看BBC的節目時，介紹到一種可以在水上奔跑的蜥蜴
https://www.youtube.com/watch?v=xe5y7VAWLhI
像上面的影片這樣，利用液體的表面張力在水面行走
然後節目在介紹的時候說到了一句話，大概是這樣:
"人類要像這樣在水面行走大約需要達到時速100公里"
我看到以後覺得很好奇，100公里這個數字是怎麼估算出來的呢?
我需要怎樣的資料? 液體本身的表面張力數值，橫越的人體質量
重力大小，腳板面積&入水的角度...?
這可以用打水漂類似的方式來分析嗎?
有人可以定性的分析一下嗎?
不太曉得該怎麼分析，麻煩解答了，謝謝
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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 114.40.174.128
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Physics/M.1473997574.A.148.html
1F：推 skydark: 用直覺感受一下 你速度越快 你的體重會 09/17 10:14
2F：→ skydark: 分由更廣闊的水表面來承受 09/17 10:14
3F：→ skydark: 當水面積夠大時 就能承受你的體重 09/17 10:16
你這邊指的速度是指人體質心在水平方向的移動速度嗎?
還是指我的腳板入水時的速度? 如果是水平速度的話，那我不太懂
速度越快體重可以由更廣闊的水表面承受的意思
我目前的想法是這跟人體腳板入水的速度有關，我斜斜的往後踏
當我腳板入水的時候腳板速度減慢，這個動量改變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，這樣我就不會沉
然後這時的水平力量就變成我在水面平移的速度，例如考慮空氣阻力之後
我在水平方向可能就有一個平均速率。
但我不曉得該怎麼估算我腳板入水後撞擊液體所造成的動量改變
這應該跟液體的黏滯系數和表面張力有關吧?
4F：→ cowbaying: 這種速度會造成後方低氣壓吧 09/17 10:28
※ 編輯: Ma8umbler (114.40.174.128), 09/17/2016 15:57:17
5F：→ noonee: 我也不太懂 要跑這麼快 腳下不是要提供很大的反作用力嗎？ 09/17 15:57
6F：→ noonee: 那水的表面張力夠嗎？ 09/17 15:58
7F：→ YJM1106: 普通人跑步步伐約2米，時速一百，一秒鐘約踏14步（當然 09/17 17:40
8F：→ YJM1106: 都是假設值），這樣速度飛快 09/17 17:40
9F：→ wohtp: 該算的應該是入水的時候水面會不會碎掉吧？ 09/17 17:42
10F：→ wohtp: 水面不碎就大約可以像固體一樣支撐外力 09/17 17:44
11F：→ noonee: 碎掉一點點其實沒關係 看過那種蜥蜴的影片 注意腳 09/18 00:41
12F：→ noonee: 其實蜥蜴有踏進水裡一點點 但是很淺 09/18 00:42
13F：推 skydark: 如果是考慮腳入水的角度的話 會多很多問題 09/18 10:17
14F：→ skydark: 不止是空氣阻力的問題 還有你腳垂直的移動速度 09/18 10:18
15F：→ skydark: 這些都是未定變數 09/18 10:19
而且腳板入水後在往上拔，應該還要克服液體的黏滯力，
這樣要克服重力又更困難了吧?
真的很好奇BBC估算的時速100公里合不合理
※ 編輯: Ma8umbler (114.40.174.128), 09/18/2016 23:02:57
16F：推 woieyufan: 腳沒有入水 水會形變 09/18 23:18
17F：→ woieyufan: 如果腳板夠大或有弧度可以把空氣帶進介面 09/18 23:24
如果把空氣夾在界面中考慮進來就更有可能了，但是這樣計算不就更複雜?
18F：→ noonee: 其實可以換一個想法 增加單位時間的腳踏次數 09/19 06:17
19F：→ noonee: 問題是人的腳可以這麼快嗎？ 09/19 06:17
20F：推 j0958322080: 哆啦A夢不是有一集大雄穿了忍者草鞋，以為可以在水上 09/19 09:46
21F：→ j0958322080: 跑，結果還是沉下去了 09/19 09:46
22F：推 skydark: BBC的估算應該是算ideal case 真的要考量 有太多因素了 09/19 15:33
23F：→ skydark: 如果人真的時速100公里就可以水上漂 那獵豹應該辦得到 09/19 15:35
可是如果考量到獵豹腳掌面積比較小，可能會需要更高速才行
※ 編輯: Ma8umbler (140.113.28.197), 09/19/2016 23:35:59
24F：→ wohtp: 水面不可能完全不碎。我說那個也只是dimensional analysis 09/20 00:48
25F：→ wohtp: 的大方向 09/20 00:48
26F：→ wohtp: 不過這種東西就是粗略估一下的啊。「水上飄」本來就不是黑 09/20 00:51
27F：→ wohtp: 白分明的條件。 09/20 00:51
28F：推 YJM1106: 仔細想想，水面快速運動的物體除了這邊提到的表面張力還 09/20 09:23
29F：→ YJM1106: 有排開液體的反作用力（跟滑水一樣） 09/20 09:23
30F：→ cmschool: 蹼？ 09/20 12:50