多普勒效应wordpress技巧

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xkcd.
com/124译者:猪的米Whatif系列:http://songshuhui.
net/archives/tag/what-if提问:如果月球上有个湖会怎样在里面游泳是什么感觉假设它有一个巨大的圆顶之类的东西遮蔽,并且有正常的大气环境.

——KimHolder回答:听上去很炫酷啊.
事实上,我真的觉得能在月球上游泳是人类登月的一个很好的理由,至少比肯尼迪当年给出的理由要好.

(我听说苏联人已经吃完三分之一包松球了)在月球上的湖里漂浮的感觉和在地球上差不多,因为你能在水中漂浮时露出多少身子只跟你身体密度和水的密度之差有关,而和重力加速度无关.

潜水的感觉也会是非常相像的.
在游泳时,水的惯性是阻力的重要来源,而惯性是物质的一种独立属性[1],与重力无关.
在月球上潜泳的最高速度和在地球上差不多,约为2米/秒.

其他的方面就不同了,而且在月球上会更有意思.
水浪会比地球上大,水花溅得也会更厉害,游泳的人甚至可以像海豚那样从水里跳出来.

这个[2][3]脚注包含了跃出高度的计算过程,我们需要考虑多种因素,但至少在月球上一个正常的游泳者极有可能能够跃出水面整整一米,而菲尔普斯可能能够跃起2到3米.

(菲尔普斯不停地朝《FreeWilly》中的演员表演这个动作,并且不停地咯咯笑)如果我们能够用上游泳鳍的话这个数字还会更加惊人.
穿戴游泳鳍的游泳者能够比普通的游泳者游得快许多(虽然佩戴游泳鳍的最快的游泳者仍然比不上穿着游泳鳍的田径运动员,即使他们也穿着游泳鳍并且在跨栏).
游泳鳍泳者冠军穿戴单体鳍可以达到每秒3.
2米的速度,即使在地球上也能进行相当惊人的跳跃.

有关游泳鳍泳者的最高速度和推力的数据[4]显示冠军泳者很有可能有能力跃出水面达4到5米.
换言之,你可以在月球上进行一次反向跳水.

(噗,明显是假的.
她记录了自己跳入水中——并消除水花——的过程,然后倒过来播放)不过结果可以更加厉害.
2012年的一篇名叫《低重力环境下人类在水面行走的模拟》的论文得出的结论是虽然在地球环境下人无法在水的表面行走,[5]但在月球环境下人勉强可以做到.
(我强烈建议读一读这篇论文,就算只是看看第二页那搞笑的实验装置图也好.
)由于在月球上重力加速度减小,水也会溅得更高,和游泳者跳得更高是一个道理.
于是结果是更大的水花和更多飞溅的水滴.
用术语来说,就是月球上的游泳池更加容易"飞溅".
[6]要想防止水溅得到处都是,我们可以把池边设计成能够快速将溢出来的水弄回游泳池,或者干脆加高水池,不过这样你就会搞砸月球游泳池的最好玩的活动之一——那就是像企鹅那样通过跃出水面在池边滑行的方式离开游泳池:(我刚刚居然在想在月球上能不能像大回环一样重复跃起-滑行这一过程,我脑子一定是坏掉了)我完全支持这种想法.
如果我们真的建造了一个月球基地,我觉得我们一定要造一个大型游泳池.
当然了,把一池子的水(相当于135匹马的重量)从地球运到月球表面花费一定相当昂贵.
[7]但换个角度来看,月球基地上会有人值守,因而你会需要送更多的水.
[8]所以这个想法并非完全不可行.
一个后院游泳池的重量和4个阿波罗着陆器的重量差不多.
下一代[9]的重型运载火箭,例如NASA的太空发射系统(SLS)或者马斯克的SpaceX猎户座重型火箭,应该是有能力在若干次发射后将一整池子的水送到月球上去.

所以如果你真的想要在月球造一个游泳池的话,下一步或许应该是给马斯克打个电话,让他给个报价.

(喂喂,那奇怪的三秒延时是怎么回事)注释注1:《比尔教科学》注2:不是这个,是另一个.
注3:最简单的得到近似答案的方法就是把人想象成一个简单抛物体.
抛物体射高的公式是:速度^2/(2*重力加速度)……也就是说以2米/秒速度游泳的人只能跳起约20厘米的高度.
这样的计算并非完全准确,但足以让我们意识到地球上海豚跳出水面的行为人类不太可能做到.
不过为了得到更准确的答案(以及可以用在月球环境下的方程),我们需要考虑其他一些东西.

当游泳者身体刚跃出水面时,他并不需要支撑起全部的身体重量,一部分的体重由浮力提供.
随着越来越多的身体部分露出水面,浮力开始逐渐减小,因为身体排开的水的体积越来越小.
此时由于重力并未改变,因而游泳者需要支撑的净重量在增加.

我们可以计算出需要多少重力势能才能将身体竖直提升至某一高度,不过这牵扯到复杂的积分(扔在水里的那部分身体的排水量对身体竖直移动距离的积分),并且身体的形状对计算结果也有影响.
如果游泳者的移动速度快到能够使绝大部分身体跃出水面,那么这些因素会使最终跃出水面的高度相差约半个躯干的高度,如果速度没这么快的话,影响则会小一些.

我们需要考虑的其他因素在于当游泳者的部分身体离开水面后,他可以继续踢水动作.
当一个身体完全没于水中的游泳者以最高速度游动时,水产生的阻力和踢水以及……我不知道游泳时双臂做的动作该怎么描述,我的第一反应是"stroking",但我觉得肯定不是这个词……产生的推力大小相同.

不管怎么样,当游泳者的身体露出水面后,产生的阻力几乎会消失,但他还可以继续踢水一段时间.
要想弄清楚这样会增加多少能量,你可以拿踢水产生的推力乘以身体露出水面后继续踢水的距离,因为能量等于力乘以距离.
这段距离差不多是躯干的长度,约为1到1.
5米.
至于踢水产生的推力,随便谷歌搜索一下救生员规范就可以发现一个娴熟的游泳者有能力将一个10磅的物体举在头顶游上一小段距离,这意味着他需要产生10磅多一点(50多牛)的力.

现在我们可以把这些信息都放到公式里:跃起高度=(0.
5*身体质量*最大速度^2+踢水推力*躯干长度)/(地球重力加速度*身体质量)+浮力修正项注4:这篇论文提供了一些数据样本.
注5:他们居然在这里加了一个引用,真是让人欣慰.
注6:飞溅程度的国际单位是溅度(splashypant)注7:如果你打算把后院游泳池里的水全部装进2升装的瓶子,并且通过初创公司Astrobotic把它们以10个一组,共3000组的方式运到月球上的话,你需要花费720亿美元(根据他们网站上的计算器计算得到).

注8:每3到4天就运送补给用的水和过滤系统应该比送一名替补宇航员要便宜,我建议NASA算一算.

注9:噢!
或者上一代的.
28相关文章[whatif]第127期:拔河比赛[whatif]第126期:通天楼梯[whatif]第125期:保龄球[whatif]第123期:仙女世界[whatif]第122期:熔岩灯窗体顶端窗体底端上一篇:"新视野号"远征冥王星(上)下一篇:硬币中的不可思议10Responsesto"[whatif]第124期:在月球上游泳"回到顶部lxzsh说道:2015-01-2417:18喂喂,那奇怪的三秒延时是怎么回事钢铁侠果然早就在月球上建度假基地了么回复zmzy说道:2015-01-2110:50我的报价只需要100亿美元,在月球上提供1000个游泳池的水.
我是这么干的:下次某个彗星来临的时候,我发射几个火箭把从彗星上搞一批水,然后降落到月球上.
虽然也很贵,不过90亿美金的成本应该能搞定回复李志翔说道:2015-01-2010:23老叶,我真的错了,留下我吧回复拼音佳佳说道:2015-01-2009:01不太深的水,然后随便什么人两脚蹬地起跳.
能跳多高这反正没什么技术含量.

回复Leo说道:2015-01-1913:11注释2真是够了,xkcd都快把注释玩坏了回复北说道:2015-01-1823:58吃松球是什么梗么回复ZnO说道:2015-01-1910:43同问……回复吃松球说道:2015-01-2013:28原文在这句话之后好像是nomnomnomnom的咀嚼声回复格洛莉亚说道:2015-01-2215:04因为剥松球确实很繁琐,至少我是这么觉得的=_=回复吃松球说道:2015-02-1309:31当时可是两边的冷战时期,也就是说,说是S.
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吃完了一半,然后P.
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开始奋起直追Booth2015-02-1309:06:02在三氯蔗糖,诞生于实验"事故"的甜味剂发表的评论水果罐头里面添加的多.
rainkz2015-02-1306:57:55在[whatif]第128期:打火机发表的评论这就是一个燃料电池的问题嘛,要等我电化学的人来解决Illusiwind2015-02-1305:34:58在[whatif]第127期:拔河比赛发表的评论应该是甩动吧.
想想尼龙绳崩断是什么情况,极高的加速度一方面让人倒下,另一方面绳子也会急剧甩动……估计是这个意思.

Illusiwind2015-02-1305:32:09在三氯蔗糖,诞生于实验"事故"的甜味剂发表的评论难道只有我认为全文最大亮点是……不要命的三哥吗太NB了,tasteit……LOLxinkevinzhang2015-02-1305:10:26在[whatif]第127期:拔河比赛发表的评论石墨烯崩裂没看懂崩开会像炸弹一样吗拼音佳佳2015-02-1213:55:11在月球之水发表的评论能探测到氢就足够了,氧到处都是,多的不象话.
卅二日2015-02-1211:18:06在金箔入酒,何不打开天窗说亮话发表的评论金箔入酒是白酒大举进军国际市场的冲锋号!
蒸馏酒市场充斥着一帮好色的消费者,颜色越重越卖得出价钱.
白酒的口感远超其他蒸馏酒,但纯净无色稍缺贵气,在国际市场上就是不招人待见.
纯金是最安全可靠的调色剂,金色茅台一出,什么路易十三都是浮云.

galacticc2015-02-1210:37:25在月球之水发表的评论探测技术到底哪家强Shijie2015-02-1208:14:46在三氯蔗糖,诞生于实验"事故"的甜味剂发表的评论Scoville辣度是让5个经过训练的品尝者尝用糖水稀释的有辣味的物质的溶液,直到超过半数的人尝不出来为止,根据稀释的倍数定义辣度.

甜度的定义是参照葡萄糖甜度的相对定义的,我好像还真没查到具体的操作办法,但应该和辣度一样都是主观性的单位.

schlarger2015-02-1123:45:51在[whatif]第127期:拔河比赛发表的评论滑动摩擦力大致与压力成正比是没问题的.
这里在讨论技巧完美时所能达到的拉力上限,你在说的是完美的技巧的注意事项.

轻重2015-02-1117:40:00在火锅里的调料都是什么发表的评论这篇报道的文字部分还有研磨的空间,不少地方的用语和标点不够精炼.

Nalsio2015-02-1018:43:22在[whatif]第127期:拔河比赛发表的评论重量(质量)通常与压力成正比.
所以一般说压力越大滑动摩擦力越大.
fierycloud2015-02-1017:53:26在运动改变你我的DNA发表的评论"亦即如果DNA的特定区段附著有这个结构,那么相应的基因表达就会减弱甚至关闭.
"这是指甲基化的部分是跟剂量有关系的部分吗因为甲基化应该也是以全或无为单位吧Crovax2015-02-1015:48:32在三氯蔗糖,诞生于实验"事故"的甜味剂发表的评论三氯蔗糖从来没见过的说,我觉得目前中国占统治地位的还是阿斯巴甜和安赛蜜.

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(133)bShare高二物理WL—X3-4—1205—1412.
5《多普勒效应》导学案编写:石守信审核:徐斌时间:2014.
3.
16班级组别组名姓名一、学习目标1.
知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
2知道什么是多普勒效应,知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.

3.
了解多普勒效应的一些应用.
二、重点难点重点:多普勒效应及产生的原因.
难点:对多普勒效应的解释【学习过程】当火车向你驶来时,你会听到汽笛的音调慢慢变高;当火车离你而去时,你会听到汽笛的音调慢慢变低,同一个汽笛发声为什么会产生两种不同的现象呢一、多普勒效应1.
当波源和观察者之间有相对运动时,观察者会感到发生变化的现象,叫多普勒效应.
这一效应是奥地利物理学家多普勒在1842年首先发现的,所以称为多普勒效应.

2.
多普勒效应是在与之间有相对运动时产生的现象.
3.
不仅是机械波,以后要学到的电磁波和光波,也会发生多普勒效应,多普勒效应是波动过程的特征.
二、多普勒效应的成因1.
波源的频率与观察者接收到的频率:⑴波源的频率等于内波源发出的完全波的个数.
这时因为声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数.
⑵观察者接收到的频率等于观察者在内接收到的完全波的个数.
2.
多普勒效应的产生(1)当波源和观察者相对于介质都不动时,观察者接收到波的频率波源的频率.
(2)波源相对于介质不动,当观察者朝着波源运动时,观察者接收到的频率;当观察者远离波源时,观察者接收到的频率.
当观察者的速度与波速相等时接收不到波,此时接收到的频率变为.
(3)观察者相对于介质不动,当波源接近观察者时,观察者接收到的频率;波源远离观察者时,观察者接收到的频率.
可见,当波源与观察者有相对运动时,如果二者相互接近,观察者接收到的频率增大;如果二者远离,观察者接收到的频率减小.

三、多普勒效应的应用1.
有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢.
2.
有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去.

3.
交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度.