有沒有什麼公式可以計算呢?還是說需要對每個不同的物體進行計算。


物體入水聽起來是個很直觀的概念,但其實這個問題涉及的理論比大部分人物理知識覆蓋的範圍都要廣。我一層層從簡到難告訴你需要掌握什麼。

1.質點運動。高中物理,質量集中在一點。F=ma。受力分析做好可以手算。

2.剛體運動。這是質點運動之後的第一階段,比如我拿一根棍子,讓它某幾個點受力,分析棍子怎麼運動。受力分析更複雜,因為旋轉運動引入了矩的概念。

3.材料力學和彈性力學。你的棍子可以壓縮了,這個時候它既是彈簧又是質量塊,連描述它的位置都不能用一兩個坐標表示,所以振動和模態分析就很重要了。這裡對於複雜問題的結果,ANSYS等工程軟體就很必要了,理論涉及到有限元。

4.流體力學。好的我們進入液體了,剛體拆成了分子,變型收到的約束剩下液體粘性,可以說變化莫測,棍子頭一分鐘後不會跑到棍子中間,但是液體可以。顯然我們不能把液體分成一塊一塊分析,因為很快這一塊會分散到各個地方。於是Fluent這類針對液體氣體的軟體就很重要,涉及的方法為有限體積法。對於一般流體都適用。

5.氣液二相。我們終於到了你問的問題。你的物體落入水中,對液體而言,利用有限體積法可以計算一塊空間裏現在液體的速度,方向,壓強。但是水會和空氣混合,還有表面張力。所以不僅要放入水的參數,還有空氣的參數,以及空氣和水的耦合參數。用的還是fluent這類的專用工具,一般來說打開氣液二相,收斂和計算的速度都會很慢了。

優酷視頻?

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這是一個經典的杯子傾斜倒出水的模擬(侵刪),類似的例子想學一週就可以解決你的問題。

6.好的這是最難的延生部分。你沒有限定物體是什麼。那麼它可以是氣體,固體,液體,可以壓縮形變,那麼你的計算量就會又上升一個數量級。還想再難一點?好的你可以加入軟物質,賓漢流體這類物理性質還在討論,工業軟體都沒法模擬的物質。如果你成功的產生了興趣並成功總結出了規律,記得發一篇SCI並聯繫我掛名謝謝。


算不出來的,這個問題太複雜了,無法可解


一種思路:將模型當黑箱,用實際試驗數據來訓練擬合。

關鍵在於考慮哪些因素!


物體入水濺起水花,是一個很複雜的過程,涉及的因素很多,包括物體的質量、形狀、體積、速度、入射角度,還包括水的一些情況,如水的溫度等,還包括水的深度、水底的狀況、容器的大小等等。所以不能用一個簡單的模型,用一個簡單的公式進行計算。


破事水,今天我拉屎20cm高的屎掉下去濺到了60cm高的手


工科生來提供一個思路 。

就像我們想要稱量物體的重量,不一定要知道質量的本質,電子秤稱量過程,內置軟體的計算。能得到結果就好了。

取要測量物體的立方體試件控制變數做自由落體實驗(重複實驗),標尺加錄像測得水花濺落極限高度,畫出體積----極限高度坐標圖,描繪曲線,則測得常溫常壓無風環境的二維曲線。

重點來了:根據所描繪的曲線,找到近似方程,擬定修正係數,則獲得該物體濺落高度的統計學公式。

不知道有沒有前人測過,反正我現在沒有時間,如果有人受此啟發測得,且沒有前人測過,記得@我哈哈


要看對象,例如中國跳水運動員和菲律賓跳水運動員


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