来源:环球教育
小编:长安 30千载以来,中华文化的载体由洛阳纸贵的唐诗宋词,演绎至如今触手可及的各类新传媒,比如你正在阅读的公众号,或者各类直播弹幕……目不暇接。白驹过隙,唐时官道上的哒哒马车,跑成了今夜城轨上的呼啸高铁;岁月留韶,古卷中吟诵的家国天下和悲欢离合,如今依然萦绕在校园的角落和BBS的亮贴中。变的是技术,不变的是人心,以及物理。
诚然,诗家词人并非理工科学者,无法实现对公理法则的提炼总结;但这并不妨碍他们把自身对天地万物的感知通过笔下水墨流传后世。因此在这浩如繁星的作品中,关于物理现象的描述俯首可拾。
对Alevel考试中选了学科代号为9702的同学而言,在埋首公式推导和结构描述的青葱岁月里,也不妨偷得浮生半日闲,看看另一个时空中的万物至理。
且看诗圣名句:
好雨知时节,当春乃发生。
随风潜入夜,润物细无声。
那么,春雨如何润万物,又为何能细无声呢?
其实外国的考官也很感兴趣,所以就有了下面这么一道题:
那连绵不断的春雨,如果能从做物理题一样的眼光来看待,是可以划分为一滴一滴先后撞击到地面的水珠;水珠是有密度和体积的,我们google也好,百度也行,就可以得到水珠质量m。
雨水从天上落下来,重力势能部分转化为动能,部分消耗在与空气的摩擦中;我们查一下当地的气象记录,估算一下雨云的平均高度,再结合斯托克斯的drag force公式,就可以得到水珠落到地面之前的速度v了。
不反弹,所以水珠就静止下来了,撞击后的速度v=0;所以每次每滴水珠落到地面上,都会经历P=mv的动量变化量。
如果每秒钟有n滴水珠落下,则地面每秒受到的冲击力是F=nmv;雨下整夜,雨云之下的大地万物,自然在这分分秒秒连绵而微弱的冲刷之下,得到了充分的滋润,此为润万物。
当雨滴不反弹,也就是perfectly inelastic collision,所有动能都在撞击中损失转化,一部分成为了地面的internal energy,一部分则通过地表附近空气分子的震动以淅沥淅沥的声波形式耗散。
此为,润物,不过是细有声。
所以,观察的事情诗人可以做到很细致,但分析和思考么,还是由同学们来完成吧。
最后,上题答案是0.055 N。