|簡體中文

比思論壇

 找回密碼
 按這成為會員
搜索



查看: 513|回復: 5
打印 上一主題 下一主題

WHAT IF: 月球泳池

[複製鏈接]

8765

主題

365

好友

5萬

積分

教授

Rank: 8Rank: 8

  • TA的每日心情
    奮斗
    2 小時前
  • 簽到天數: 3852 天

    [LV.Master]伴壇終老

    推廣值
    62
    貢獻值
    147945
    金錢
    36880
    威望
    57817
    主題
    8765

    文章勇士 回文勇士 文明人 附件高人 推廣 文章達人 附件達人 中學生 高中生 大學生 教授 熱心會員 簽到勳章 簽到達人 男生勳章 愛因斯坦

    跳轉到指定樓層
    樓主
    發表於 2015-1-21 10:55:00 |只看該作者 |倒序瀏覽
    如果在月球上挖个大湖,然后在里面游泳将会是怎样的体验?假设那里有大气层保护,或者有巨大穹顶的情况下。
    ——Kim Holder

    这绝对是一个糙级赞的想法啊!

    事实上俺认为,这TM应该就是我们登月的第一动机好不好!起码比肯尼迪给出的理由好太多了!



    漂在水面上的感觉和在地球上差不多,因为浮力主要和你的身体的密度有关系,和重力关系不大。

    潜水的感觉也和在地球上的差不太多,阻力来自水的惯性,而惯性是物质的基本属性,也和重力无关。职业泳者在水下的游泳速度在月球上也差不多是2米/秒的样子。

    除此以外,剩下的就都是酷炫了。浪更高、水花更烈,泳者跃出水面的时候宛如海豚。

    关于海豚出水背后的数学知识,很长的一段注释:

    用最简单的算法,可以得到一个粗略的答案,就是把泳者看作一个简单的抛射体。公式是:

    (速度^2) / (2×重力)

    从此我们可以得知,以游泳世界冠军的能耐,2米/每秒的动能,在地球重力的束缚下,只够把他的身体举高20厘米。

    不过这不是绝对精确,但起码让我们知道在海豚的泳功前,人类只能给跪。但是为了得到更加精确的结果(后面我们可以用到月亮上),我们还要加入其他因素计算在内。

    当泳者刚在水面冒头,他们并不用负载全身的重量;因为有浮力拖着抵消了一部分。随着身体离开水面的比例变大,身体受到水的浮力逐渐变小。因为重力恒定,所以身体的重量增加。

    你可以算出要让身体彻底垂直跃出水面所需要的能量,但是这是一个比较复杂的积分问题(水下的部分的身体和垂直出水部分的身体的积分问题)。而且这还和身材有关系。在身体完全跃出水面之前,这可以让计算结果相差了半个身高——或者少一些。

    还有一个要考虑的因素是,泳者会在彻底离开水面之前持续蹬水。当泳者还在水中,超最高速度加速的时候,水的阻力等于他们两腿扑腾的力量……还有他双手划水的力量—……划水?不知道这个词用得准不准确。

    不管怎么样,当泳者跃出水面,虽然水阻力基本消失,但他们还会继续蹬几下水。要算出这几下能添几分力,因为所做的功 = 力 X 距离,所以需要把脚劲乘以破水后剩下离水的距离。距离大概等于身体大部分的程度,1~1.5米的样子。从 Google 找来的答案说,对于一名优秀的游泳救生员为例,可以头顶10磅重的东西游上一段,也就是说,他们蹬水的力道大概是50牛以上。

    我们可以把这些素材穿成一个大公式:

    出水高度 = [(12× 体重 × (最高速度)^2 + 蹬水力量 × 身高 / 地球重力 × 体重)] + (水浮力修正)

    所以基本上,我们在月球游泳的话,至少能跃出水面一米以上。如果是飞鱼菲尔普斯的话,可以达到2~3米。



    装备脚蹼的泳者,能比一般泳者游得快很多(不过戴上脚蹼的游泳冠军也快不过赤脚跑步的,哪怕是穿着脚蹼跑步的,就算是穿着脚蹼跨栏的也不行)。

    穿单蹼的蹼泳健将,每秒可以游3.2米,可以玩出非常惊人的出水动作——哪怕是在地球上。根据这份纪录上的成绩,月球上的蹼泳者,可以跃出水面4~5米高。换句话说,他们在月球上,可以把高台跳水反过来玩,改成「跃上高台」。



    不过,我们还可以玩得更 high。一份2012年的论文的题目叫《微重力情况下的人类水上飘的研究》,结论是,虽然人类无法在地球上玩出水上飘,但勉强可以再月球上做到。

    由于月球表面引力较弱,所以更容易打出水花,就和泳者出水更高一样道理。结果就是更浪的浪,和更浪的花。术语上描述月球泳池就是:可溅性高。

    为了避免池子里的水很快就被玩没了,池子边得要设计一下,要么可以做得更高,但这样就破坏了月球游泳的另一大乐趣:「滑来滑去」:



    如果我们将来在月球上盖基地的话,我100%赞成在上面挖个游泳池。当然,把这么多水嫩上月球(相当于135匹大马)得花不少钱(就弄一个后院里2升水大小的水缸,用可回收商用月球机器人分3000份,10次运输,官方报价大概是720亿美金)。不过,如果真是要盖月球基地,送点水上去也是理所应当的事情(让 NASA 来干这活可能能省不少钱,所以我鼓励 NASA 做几次试验确定具体数据)。

    最后,这并不是完全不可行的事情。家用小池子的重量大概和四个阿波罗月球登陆舱差不多。未来,NASA 和波音公司开发的下一代太空载具 NASA SLS 或者当代钢铁侠 Musk 的 SpaceX Falcom Heavy,能在不多的往返里,搭载足够池水去月球。

    所以,如果你真已经被打动了,下一步要做的就是给 Elon Musk 打电话,问个确定的报价。

    本帖子中包含更多資源

    您需要 登錄 才可以下載或查看,沒有帳號?按這成為會員

    8727

    主題

    871

    好友

    8萬

    積分

    管理員

    Rank: 9Rank: 9Rank: 9

  • TA的每日心情
    難過
    1 小時前
  • 簽到天數: 4889 天

    [LV.Master]伴壇終老

    推廣值
    81488
    貢獻值
    456593
    金錢
    309218
    威望
    85745
    主題
    8727

    熱心會員 實習版主 男生勳章

    沙發
    發表於 2015-1-21 11:24:27 |只看該作者
    吹牛費勁咽口水
    閒得發慌凸無聊
    謝謝樓主的分享
    回復

    使用道具 舉報

    8

    主題

    3

    好友

    1155

    積分

    高中生

    Rank: 4

  • TA的每日心情

    2024-10-25 08:37
  • 簽到天數: 1464 天

    [LV.10]以壇為家III

    推廣值
    0
    貢獻值
    113
    金錢
    3177
    威望
    1155
    主題
    8
    板凳
    發表於 2015-1-21 13:36:15 |只看該作者
    看不懂呢有点·····
    請大家多給發帖者支持,有您們回應支持,才有動力去發貼!
    回復

    使用道具 舉報

    5

    主題

    0

    好友

    245

    積分

    小學生

    Rank: 2

  • TA的每日心情
    開心
    2024-10-29 23:30
  • 簽到天數: 196 天

    [LV.7]常住居民III

    推廣值
    0
    貢獻值
    31
    金錢
    229
    威望
    245
    主題
    5

    簽到勳章 簽到達人

    地板
    發表於 2015-1-21 14:07:12 |只看該作者
    請善用帖子右下角舉報鍵,來檢舉有害網站/垃圾/宣傳帖,每個舉報會有金錢增加。
    超级牛逼技术贴
    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!
    回復

    使用道具 舉報

    0

    主題

    0

    好友

    1111

    積分

    高中生

    Rank: 4

  • TA的每日心情
    開心
    2023-9-14 10:35
  • 簽到天數: 692 天

    [LV.9]以壇為家II

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    5179
    威望
    1111
    主題
    0

    簽到勳章 簽到達人

    5#
    發表於 2015-1-22 11:08:20 |只看該作者
    吃饱了撑的
    回復

    使用道具 舉報

    0

    主題

    0

    好友

    507

    積分

    中學生

    Rank: 3Rank: 3

  • TA的每日心情

    2024-9-23 17:56
  • 簽到天數: 254 天

    [LV.8]以壇為家I

    推廣值
    0
    貢獻值
    0
    金錢
    180
    威望
    507
    主題
    0

    簽到勳章 簽到達人

    受到警告 6#
    發表於 2015-1-22 11:30:02 |只看該作者
    吹牛費勁咽口水
    閒得發慌凸無聊
    謝謝樓主的分享
    1

    查看全部評分

    不要把自己的東西藏起來,論壇需要你的分享才能成長!!
    回復

    使用道具 舉報

    您需要登錄後才可以回帖 登錄 | 按這成為會員

    重要聲明:本論壇是以即時上載留言的方式運作,比思論壇對所有留言的真實性、完整性及立場等,不負任何法律責任。而一切留言之言論只代表留言者個人意見,並非本網站之立場,讀者及用戶不應信賴內容,並應自行判斷內容之真實性。於有關情形下,讀者及用戶應尋求專業意見(如涉及醫療、法律或投資等問題)。 由於本論壇受到「即時上載留言」運作方式所規限,故不能完全監察所有留言,若讀者及用戶發現有留言出現問題,請聯絡我們比思論壇有權刪除任何留言及拒絕任何人士上載留言 (刪除前或不會作事先警告及通知 ),同時亦有不刪除留言的權利,如有任何爭議,管理員擁有最終的詮釋權。用戶切勿撰寫粗言穢語、誹謗、渲染色情暴力或人身攻擊的言論,敬請自律。本網站保留一切法律權利。

    手機版| 廣告聯繫

    GMT+8, 2024-11-18 07:35 , Processed in 1.022015 second(s), 26 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X2.5

    © 2001-2012 Comsenz Inc.

    回頂部