小時候在澡堂子里用毛巾摔水面發出 pia 的巨大聲音?想過為啥一個毛巾就能發出這么大的聲音嗎?
這個現象,被稱為水面效應(Water Surface Effect)。
水面效應指的是當物體以高速或大面...
小時候在澡堂子里用毛巾摔水面發出 pia 的巨大聲音?想過為啥一個毛巾就能發出這么大的聲音嗎?
這個現象,被稱為水面效應(Water Surface Effect)。
水面效應指的是當物體以高速或大面積接觸水面時,水面表現出類似于固體的抵抗力,導致物體受到巨大的沖擊力。盡管水是一種流體,但在高速沖擊下,水面的物理特性使其在短時間內難以迅速分開,表現得像固體一樣。這個效應是導致從高處跳水、特別是平著入水時,容易受傷的重要原因。
水面效應的原理也很容理解,
水是一種幾乎不可壓縮的流體,這意味著在受到外力時,水分子之間的距離幾乎不變。當物體高速接觸水面時,水分子沒有足夠的時間向周圍分散,這就導致水面在短時間內無法讓物體穿透,表現出類似于固體的阻力。
所以我們做的都是排開水,而不是壓縮水。
另外還有一個必須要了解的是水的表面張力。
水具有較強的表面張力,這是由于水分子之間的相互吸引力所導致的。當物體高速撞擊水面時,水的表面張力進一步增強了水面的“硬度”,使得水面短時間內更難被打破或穿透。
當物體平攤著(如平著入水)接觸水面時,接觸面積大,作用力分布在更大的區域上。由于水面在短時間內無法迅速移動或分散開來,這種廣泛的接觸導致整個水面區域都在瞬間承受巨大的力,從而使水面表現得像堅硬的表面一樣。
物體的速度越快,水面效應越明顯。高速下的物體需要更大的力才能突破水面,因為水分子在極短的時間內難以讓開,從而產生極高的阻力。這個阻力相當于物體上了地面一樣,或者是撞到了一個鐵板。
那對于從高處平著跳水時,由于接觸水面的面積較大,入水時受到的阻力很大,水面效應特別明顯。水在瞬間表現得像一個“堅硬的板子”,可能導致嚴重的身體損傷,例如皮膚撕裂、骨折、內臟挫傷等。
相比之下,如果采取頭部或腳尖先入水的流線型姿勢,接觸水面的面積大大減小,水面效應的影響會顯著減少,入水更容易,風險也相應降低。
也可以從力學角度分析。
當一個人從10米高的地方掉入水中時,由于重力作用,人的速度會逐漸增加。在接觸水面的一瞬間,人的速度急劇減小甚至為零。這意味著動量發生了巨大變化。而這種變化需要一個力來實現,這個力就是沖擊力。
平攤入水時,人體與水面接觸的面積較大,導致水的阻力作用在較大面積上。這意味著每一平方厘米的皮膚都承受著強大的力,而且由于人體平著入水,水面在極短的時間內(幾毫秒內)減速。這意味著在極短的時間內動量變化非常大,沖擊力幾乎瞬間達到峰值。
正確的入水姿勢非常關鍵。理想情況下,跳水者應保持身體筆直,腳或手先入水。
這樣的作用是減少水的阻力,可以有效的降低沖擊力。
舉個極端例子,一個成年人從 10 米高跳水,如果是平著拍在水上,大概估算下,這個力得有幾千牛頓,相當于幾頓的重量砸在身上…
而采用正確的跳水姿勢,這個力只有不到十分之一甚至更低…
所以這小伙真屬于膽子大,運氣又不是最糟的…
而且還有一個沒說的,從橋上跳水,萬一水深不夠,就即便是姿勢對了,也是非死即傷…
跳水運動具有一定危險性,極易導致受傷或溺水,未經訓練請勿跟風模仿————
1.眼角膜損傷:跳水會對人的眼睛造成很大沖擊,可能導致眼角膜損傷,出現散光等。
2.脾臟破裂:如果跳水時姿勢不正確,腹部先落水,沖擊力可能會傷及內臟,甚至出現脾臟破裂等致命后果。
3.頭部、頸椎損傷:橋下及其他河流等自然水域水底狀況復雜莫測,容易碰到石頭、暗礁等障礙物,如果落入的水面較淺,觸及底部等區域可能會造成頸椎損傷甚至嚴重的顱腦外傷。
4.痙攣抽筋:身體大面積接觸水面后,會發生痙攣和抽筋,引發危險。
如果一定想嘗試跳水,那就找有嚴格的安全措施和專業的教練指導,以確保安全。同時,注意————
1.應先經體格檢查,患有心臟病、高血壓、肺病、 肝炎、重感冒、眼病、傳染病、中耳炎、大病初愈和婦女生理期都不宜進行跳水。
2.游泳、跳水一般在飯后一小時左右進行為好。剛吃飽飯跳水和游泳,容易引起消化不良;空腹運動,因血糖低,容易引起頭昏等癥狀,導致事故發生。
3.熱身運動。游泳、跳水前應做好熱身準備活動,必須將四肢、腰背、頭頸、關節充分活動開。
4.跳前慎重評估自己的健康狀況。特別是跳水這類對心肺功能、肌肉力量、協調平衡能力等方面要求都很高的運動,如參與應遵從醫生和運動專業人士建議,切忌不顧身體狀況盲目跟風。
5.在進行跳水運動時,務必確?,F場有保障人員和相關救援設施,一旦發生危險,便于及時施救。
6.選擇正規運動場館,不要去自然水域特別是不熟悉的自然水域“野跳”,避免因水質、溫差、水草、砂石、暗流等造成傷
7.切記不要飲酒后游泳、跳水。
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