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细推物理须行乐,何用浮名绊此身

已有 4539 次阅读 2016-12-18 11:11 |个人分类:力学科普|系统分类:科普集锦|关键词:动量守恒,,质心,,流动阻力| 动量守恒, 质心, 流动阻力

博主按:小球在水中匀速运动所受阻力,在Reynolds数小于1时可认为与速度成正比;对于20摄氏度的水,黏性系数为1.002*10^(-3) Pa*s,密度约 1000 kg/m^3,即直径 1 mm、速度 1 mm/s 时Reynolds数为 1。

 2    这是昨天博文的第一节,而第二节叙述有些欠妥,经张海涛老师提醒就到相关博文留言删除了自己的博文,计算机里原稿也删了。可惜,岳博士将拙文用图片贴出,不得不再说两句。在第二节增加几段文字,将原稿用图片插在中间。

岳博士假设船受到的水的阻力与速度成正比,比例系数与吃水深度无关,即不管船载重多少,只要速度相同则所受水的阻力相同则动量随位移的变化就是该比例系数,那么他的结论是成立的。我已经在相关博文留言说了。不过,实际阻力总是与迎流面积相关的,岳博士的结论并不能成立呢。 

固体在流体中匀速运动受到的阻力是

F=阻力系数C*迎流面积A*0.5*水的密度ρ*速度V平方

阻力系数与固体水下形状以及Reynolds 数(与速度成正比)等有关,在低Reynolds 数时C与其倒数成正比例,因而阻力与速度成正比例。这是可以成立的,如船很小,速度很低等。 

 总而言之,人跳回到船上,吃水深度增加,迎流面积大致随人质量而比例增加,总阻力也会成比例增加。不再是动量随距离的减少为常数,而是速度随距离的减少为常数。船后退时速度较高,回程时速度较低,因而不可能回到原来的位置。

 4     昨天所删博文已用图片形式贴出。觉得岳博士的结论不能成立的起因是:没有阻力则船-人系统的质心不动;而只要有微小阻力,不管多小,总是船回到原来位置而人跳到船头,质心向前移动固定的距离。系统参数连续变化而系统状态是两个孤立的点。这似乎不容易。阻力与迎流面积相关就可以使问题自洽。 

通常讨论单位面积的力,因而迎流面积或问题中的人-船质量不必考虑,只要讨论速度;这使得我混淆了阻力系数与岳博士的阻力和速度的比例系数K当然这是自己阅读不够仔细、写作不够严谨所致 但是基于偏离实际的假设得到惊人的结论,似乎也偏离了科学啊。我在岳博士博文后面说了“如果不考虑阻力系数与吃水深度的关系,.......岳博士的结论正确的”,可惜没有得到岳博士的确认。当然,这里所说的阻力系数已经是岳博士的K 

  我在拙文《时间与空间的交织和变幻》的最后说

 或许,我们民族欠缺求真务实的科学精神:为了说明一个大道理,为了办成一件大事情,可以编造并不存在的事实!为曹丕“汉魏禅让”制造舆论的祥瑞、为宋真宗“封禅泰山”确定依据的“天书”,固然是遥远的故事。证明社会主义优越性的“亩产十万斤”,宏大之规模,笨拙之手段,惨烈之后果,也渐渐被遗忘了。2002年高考作文以救助冻僵者体现的高尚精神测试青年学子的“心灵”,事情本身却是一个虚拟的故事。

最后再次向相关博主致谢。 

[22]尤明庆  2016-12-18 15:08

因为评论较多,就一总回复如下,还请体谅。
首先要说,博文中也已经说了,“自己阅读不够仔细、写作不够严谨所致”,向大家道歉,向岳博士道歉。
我们做过绕流试验,当然用阻力除以迎流面积来处理数据;因而写作时没有想到要用动量分析。
不过,我原博文(已经用图片的形式贴出来)所说并没有错误。但疏忽就是疏忽,因而我昨天最终决定删除而不是修改博文,并且向大家致歉,当然也提醒岳博士其阻力计算有误。
如果我们能就此略作讨论就好了。这不是马老师所说阻力线性关系成立范围很窄,而是定性不能成立——小船不可能绝对地回到原位置。
我以为删了博文,认了错,道了歉,又提醒了岳博士,事情也就了结。可是,今天早晨我看到岳博士新贴博文有我删除的博文,只得说明我已经删除,也烦请他删除。可惜未能如愿,只得另写博文解释。

因为我们不是中学生,不能将似是而非的事情当作科学真理宣传呢

博主回复(2016-12-19 06:57)应该什么公式都不写,说物理就行啊。
人跳离船时,两者有动量p和-p;落回船前人的动量是p,船减少到-q,船向后运动消耗动量p-q
人落到船上后,人-船具有动量p-q 而向前,与船已消耗的动量相同。
船向后运动吃水浅,总阻力小因而运动距离大;人-船吃水深,总阻力大因而运动距离小。
船绝对回到原位置是不可能的。
假设阻力与速度成比例而不考虑迎流面积,实在是偏离实际啦。因而结论奇特。
至于流体与固体的实际作用力,当然复杂。若速度变化,还要考虑附加质量的惯性力即水体速度变化的力。

中学物理可以简化讨论,但相关结论并非真实啊。不能作为研究成果或者科学而宣传。

为了避免某些博主对他人的批评,我已经关闭评论。此外,我觉得问题已经说清楚了。

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博友 safe110编了个笑话,说“能写成故事/小说 就好了”。

有位小学老师编了一道算术题。
父亲82岁,母亲28岁,小孩5岁。求5年后父母年龄是小孩的几倍。答案是12。
一位同事说,算错了。说,现在是12倍,5年后是7倍;还说,年龄差不变,可是倍数怎能不变啦。
他把82看成32啦。看题不仔细,却说人家算错了;又没有详细写出计算过程,就直接给出答数。
 另一人说,10岁的小孩,12倍,父母得60岁,爷爷奶奶还差不多。还有几位竟然没有看题,也跟在后面说笑。你说可笑不可笑。

出题者当然很生气,那人再看一下题目,当然要认错,说对不起。
不过,其他人觉得题目有问题,出题者不具备常识,又引起种种争执。
出题者真是生气,查那些人小学的成绩单,等等。

不过,有些人写的8也容易让人误认为3呢。 



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27 岳东晓 徐晓 姬扬 张云 史晓雷 谢力 朱晓刚 徐令予 牛登科 张忆文 徐耀 白图格吉扎布 杨学祥 张晓良 吉宗祥 刘炜 卢东强 宁利中 李健 苏德辰 李由 李颖业 safe110 dito xlsd dulizhi95 zeals

评论 (70 个评论)

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