@ 2015.01.17 , 14:30
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WHAT IF: 保龄球

如果乘船行驶到马里亚纳海沟的正上方,从船边将一只7公斤的保龄球沉入海中,这只保龄球要多久才触底?
——Doug Carter 提问

这位朋友提到了保龄球的重量,很好,因为这里要告诉你一个意想不到的事实:

大多数保龄球可以漂浮在水面上。

这是真事儿。所有保龄球体积都相同,所以放入海水中所替代的海水重量都是12.13磅,约合5.5公斤。然而保龄球的重量差别却很大,最轻的只有6磅,最重的能到16磅。在这些球里,只有重量超过12.13磅的球才会沉下去。

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看到这里,读者中严谨的保龄球手开口了:“等等,其实大多数保龄球都在这个范围里重的一头。一般来说,男子保龄球重量在14-16磅,女子则在10-14磅。普通女子保龄球可能会漂浮起来,但总的来说普通保龄球肯定会下沉。”

对于严谨的球手来说,这当然没错。不过对于随便玩玩的保龄球玩家来说,什么才是“普通球”,还是看看当地保龄球馆球架上的配置情况比较好。保龄球馆一般会在球上标注重量,所以我没有去哪家保龄球馆实地收集数据,而是通过在Flickr上搜索保龄球的相关照片,记录下所有能看到的重量。通过统计,保龄球的平均重量为10.5磅。

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所以起码大多数人一辈子拿起的保龄球都很可能漂在水上。这样看来,大家经常用的比喻“像保龄球一样沉入水底”,这个经常出现在许多书本里的用法,看来并不是很好的用法。

但是Doug提到的保龄球重量为7公斤,也就是15.5磅,要沉入海中,这个重量绰绰有余了。问题是能沉多快?

在粘稠(粘滑粘滑)液体(比如发胶)中下沉的小球会表现出某些奇怪行为,有时候甚至会出现很复杂的摆动,但是沉入水中的保龄球基本上是竖直下沉的。

保龄球的下沉速度由阻力方程和保龄球的重量决定。Doug提到的那个保龄球,收尾速度大概是1.3米/秒,按照这个速度,保龄球触底需要2小时20分钟,足够看一场两小时的电影了。

若是换成随便一个13磅的保龄球,其所受的浮力大大接近于海水中的悬浮浮力,按照这个重量计算,触底需要4小时30分钟。如果是实心铁球做成的铁保龄球,半个小时即可触底。

铅制的保龄球时间更短,只需要23分钟即可触底,实心金制保龄球需要17分钟。当然一只实心金质保龄球的重量比普通保龄球手的重量都大。如果用地球上自然界创造出的最重元素锇制成实心锇球,保龄球的重量将达到120公斤,只需16分钟即可沉入马里亚纳海沟最底部。

等等,如果你把重量搞错了呢?如果你指的保龄球并非7公斤,而是7磅,或者是普通的10.5磅保龄球呢?

如果是这样,保龄球永远不会触底,相反会随洋流漂流。我们可以对这个过程进行追踪,Adrift.org.au这个网页上有海洋塑料追踪工具可以使用。这只保龄球将一路向西漂流,漂过菲律宾的吕宋岛,很可能沿着中国海岸线以北继续漂,在日本右拐,向着太平洋出发。

到了2018年夏天的某一天,这只球会漂到加利福尼亚的海岸上。最可能的情况是,在沿着海岸线漂了一段距离后,这只球被吞入太平洋垃圾带里。

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……这将是有史以来最不可能完成的一击。

本文译自 XKCD,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 23+1

  1. 2664413

    FLICKR 看成 FUCKR 了……

    [109] XX [2] 回复 [0]
  2. 2664414

    回答问题的就两句话。。其它都在瞎扯。。

    [56] XX [0] 回复 [0]
  3. BANANA
    @3 years ago
    2664415

    太平洋垃圾袋?什么?

  4. 左手美如画
    @3 years ago
    2664416

    太平洋垃圾袋是个什么鬼??
    感觉会有好多宝藏的样子

    [16] XX [0] 回复 [0]
  5. 伊吹萃香
    @3 years ago
    2664417

    @BANANA: 一些超巨大的,由一大堆垃圾组成的悬浮物。

    [11] XX [0] 回复 [0]
  6. 血神之翼
    @3 years ago
    2664418

    这字体……第一眼看成“在FUCKR上记录保龄球重量”……

  7. 2664419

    @左手美如画:

    就是在太平洋上飘得很大一片垃圾,但是我从来没看到过卫星图像之类的,没有直观认识

  8. 2664444

    Juniu去呢了?

  9. 三十下半
    @3 years ago
    2664446

    保龄球不会被压扁吗?

  10. 八咫猪
    @3 years ago
    2664481

    我只打过一次保龄球,那里的球,不同重量的尺寸是不一样的啊,越重也就越大一点

  11. asking
    @3 years ago
    2664530

    那个砸破天花板的保龄球,有多少斤?

  12. Empire
    @3 years ago
    2664539

    @三十下半: 实心的怎么压扁。。

  13. 2664587

    海水在不同深度的密度是一样的吗?
    结合温度和盐度还有压力,海水密度会变化的吧。
    作者是不是把问题想的太简单了。

    [10] XX [0] 回复 [0]
  14. 绝念梦依然
    @3 years ago
    2664599

    太平洋垃圾带在卫星上也很难看出来,在现场你就更看不出来了。就跟小行星带一样,很空旷。。。

  15. 总结者
    @3 years ago
    2664651

    把14磅的保龄球和铅质的保龄球连在一起,掉下去是会变快还是变慢呢?

  16. 小强意识
    @3 years ago
    2664670

    “在粘稠(粘滑粘滑)液体(比如发胶)中下沉的小球”为啥“比如发胶”我看成了“比如‘发财’”

  17. 老濕
    @3 years ago
    2664671

    搞不好真的會有人想玩最後那張圖的飄浮保齡球,挺逗的~

  18. 2664809

    结论是丫的根本不想好好回答问题

  19. guest9527
    @3 years ago
    2664820

    @老濕: 早就被潮汐推翻了,放不稳的。

  20. 学生
    @3 years ago
    2664984

    老师不给力啊~~!

  21. 皇上你給我滾远点
    @3 years ago
    2665023

    What if 经常开个头就瞬间跑偏的说…

  22. uncle_bob
    @3 years ago
    2665457

    跟知乎一样的答非所问

  23. sandersyao
    @3 years ago
    2665602

    我记得海水的密度和咸度 随深度会增加吧 不知道到多深的时候 保龄球会悬浮在那个位置

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