whatif

WHAT IF: 挖穿地球

如果我以1英尺/秒的速度不停地垂直往下刨坑,将会发生什么事情?我的第一死因又是啥?

WHAT IF:太空葬

如果把一具尸体赤♂身♀裸♂体地丢到天空中,N年之后,它会发生什么变化呢?

WHAT IF:旗杆大回旋

假设你从你们家乡最高建筑顶上跳下来,身上没有降落伞。但大楼边上刚好伸出了一根旗杆。于是你调整角度抓住旗杆绕着它完成了一个大回环,松手后你又再次飞向空中。在重力作用下你慢慢减速直到停下重新回到了楼顶。完成这种超高难度动作的可能性有多大?

WHAT IF: 高于平均温度

什么叫「高于平均温度」

What if:微波炉

为什么用微波炉热菜结果不是太冷就是太热?这个问题解释起来略复杂。

What if:融雪

这次开的脑洞是:用什么特别的方法能优(zhuang)雅(bi)地融掉路上的积雪和碎冰?

WHAT IF: 黑洞月球

如果月球变成一个同等质量的黑洞,如何评价这种事情?如果月球变成了黑洞,那么看月食是怎样一种体验?(顺手黑了尼克松)

WHAT IF: Zippo打火机和手机电池

Zippo 能量大,还是手机电池能量大,你口袋里哪件东西能量最大。

WHAT IF: 拔河比赛

如果拔河比赛里两队人马力气够大,他们能把一条铁棍拉断吗?需要多少人?

WHAT IF: 爬楼去太空

离题千里,离题千里啊!

WHAT IF: 月球泳池

这是一枚略具可行性的脑洞。

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?

WHAT IF: 小精灵人口统计

小精灵的死亡法则,笑点有点怪……

WHAT IF: 真·熔岩灯

读这期 WHAT IF 容易分心

WHAT IF: 盛夏冰河

继续脑洞大开, 唯一对此感到高兴的可能就是大马哈鱼.

WHAT IF:平行宇宙里的 whatif

这期节目我们转载了平行宇宙里的 whatif 的文章片段。感谢上帝,我们没有身处那些地方。 ……大多数水肺(SCUBA 潜水呼吸装备)可以在人血里工作正常。但是,因为血液的密度(1.06 kg/L) 要比纯水大,比海水(1.03 kg/L)也略高,水肺的重量必须做些调整。为此,2006年以后,多数厂牌已经将潜水设备的设计做出了改进…… ……我们常听到一个说法是一只成年人类一秒钟要吃掉4只蜘蛛。但这个说法有误导成分;它是基于这样一项统计,其统计数据是在蜘蛛消费水平较高的地区,和蜘蛛繁育密度最高的时期进行的。如果从全球角度来看,这个数字应该在平均每秒1只左右(当然,睡眠中的数字要比醒着的时候高一点)…… ……假设橄榄球运动员的死亡率是每场比赛1.2人。这个数字要略高于足球,但是要比排球的死亡率低很多。 美国职业棒球大联盟在1962年禁止在比赛中使用重型武器,乔·迪马乔连续56场比赛开了杀戒的纪录将无人可及。 ……最近,「种群瓶颈(population bottleneck)」一词经常见诸报端。让我们来回顾一下人类历史上经历过的种群瓶颈,以更好的了解他们人类所面临的更为复杂和危险的处境…… 根据最近的《劳动安全与健康白皮书》披露的信息,劳动工伤的前十大原因如下: 1. 雷击伤害 2. 未知伤害 3. 捕猎行为 4. 被出卖 5. 被诅咒(古法 + 现代法术) 6. 反噬 7. 跌落 […]

WHAT IF: 激光雨伞

如果下雨的时候只能打伞或者只是躲在屋檐下未免有些无聊。来点创意的,我们脑袋上顶一个激光枪,自动瞄准,击中蒸发掉雨点,十米之内弹无虚发怎么样! Zach Wheeler 用激光挡雨是所有脑洞大开系列话题里听上去有点意思,只要你…… 这个主意听上去很灵的,而且…… 好吧,这个我们只是想一想,想一想又不会怀孕! 这是个不太实际的想法。 首先,我们来看一下最基本的能量守恒公式。蒸发掉一升水需要大概 2.6 兆焦耳的能量,如果水温低的话还会更多。其实加热水到沸点边缘只用掉这2.6兆焦耳的一小部分,大部分能量消耗在把水从100℃继续加热到蒸发。但是,一场稍微大一点的雨,每小时就能有一英寸的降水量。所以计算过程并不复杂,你只需把降水速率乘以2.6兆焦耳,就能得到「激光伞」所需的能量(瓦特/每挡雨所需平方米),这么多单位组合在一起还能流畅运算真是有点不适应。 每平方米需要9千瓦的能量,这要比太阳献给这样大小地面的能量多得多。所以,大雨中,激光四射的你很快就会被蒸汽包围,而且还在一直升温。 换句话说,你制造了一个人体大小的气压锅,你觉得待在气压锅里会舒服吗? 不过,事情还会变得更糟!「用激光蒸发雨滴」这件事情远比你想的复杂,说实话,简直是高深。有许多、许多、许多的论文讨论过这个课题,基本结论就是这件事需要耗费很多能量——如果你激光用力太猛,那么结果不是蒸发掉雨滴,而是把雨滴打碎了。 这里有个视频展示了雨滴被激光击中的样子。你可以看到雨滴被击碎了,而不是蒸发了。所以,要达到一击蒸发的程度,需要的能量可能就海了去了。 搁下能量不说,瞄准也是个问题。理论上,这个问题可以解决。自适应光学技术可以高精度且高速控制光束。在100平方米的范围里干掉所有雨滴,需要每秒50,000次脉冲射击。这个频率还是可以接受的,不至于让我们陷入高深的物理难题。但这种装置也足够复杂,绝对不是一支激光枪装在一个旋转底座上那么简单。 其实,我们完全可以忽略瞄准问题,用足够快的速度随机发射激光就行了。但是随机发射的激光射出多远才能击中一颗雨滴呢?回答这个问题不难;就和我问你,你在雨中的能接受的能见度是多少,答案应该是至少几百米远。除非你连自己的邻居也要用激光保护起来挡雨,激光乱射一通实在没啥用处。 而且,老实说,就算你想用激光把你的邻居也保护起来…… ……乱射激光肯定没用。 本文译自 xkcd,由译者 Junius 基于创作共用协议(BY-NC)发布。

WHAT IF: 实时发薪

如果大家的工资都是实时出现在身边的,那么赚多少钱才会让你觉得麻烦? ——Julia Anderson, Albuquerque,NM 首先,我们来考虑一下硬币。 美国联邦政府规定的最低工资是每小时 7.25 美金,也就是全职 1500 15000 美金/年。如果你在美国是打工赚最低时薪,那么你工作时间里,每五秒钟就能赚一美分,如果平均到一周,那么就是 1美分/20秒。 我夏天打工的时候就一直在盘算这事儿,叮当【忧伤地等待】……叮当【忧伤地等待】……叮当【忧伤地等待】 打零工的朋友们每个工作日的收入大概是 30 磅一美分的硬币。两个礼拜能装满一个小型旅行箱。到150磅的时候,可能就提不动了。如果他们换25美分的硬币发给你,那么两周的收入就是3磅重。 如果我们用「一坨零钱」为单位计算,那么联邦政府的最低工资标准,大概是每天「一瓶子硬币」,那么美国家庭收入的中位数水平,大概是一周3~4瓶子零钱。 饮料呢,可以分为两种,头一种呢是一瓶子它,对得起一瓶子它装得下的硬币,第二种呢,还不如这一瓶子硬币。 大公司的 CEO 们,一天能赚4万美金。假设他们一天工作八小时,每秒就是130美分。如果用「瓶装零钱」支付,他们一分钟就能得到一瓶子,一小时装满一麻袋,一天收获 600 瓶。 咦,我手上怎么多了个保龄球? 如果你是一个有300平大办公室的 CEO,攒钱的速度是每天半英寸(如果换成美分,那就是3英寸),那你就得经常站起来把桌子腿从钱堆里拔出来。椅子可能也有点麻烦,但还能对付。 每小时把这150公斤重的大钱袋子拖到 CoinStar 换成整钱绝对是件苦差。如果我们允许发纸钱就省力多了。一张1美元的纸钞的体积大约是1.55毫升。也就是说,CEO 们一天的薪水能装下一个超大号的旅行袋。 如果是以100美元支付,那么CEO用两个(最多不超过5个)普通旅行袋就能把一年的俸禄背回家。重量大概在60~70磅之间,分量可能有点小重。 […]

WHAT IF: 临终前离开地球最远的生命体

临终前离开地球最远的生命体是什么? —— 来自新泽西的 Amy 随着万圣节的临近,估计和死亡有关的问题会多起来。 人们总是对地球有各种奇奇怪怪的想法,这真不能怪我。 就已故人类来说,距离地球最远的纪录是 167 公里(正负误差1公里),前苏联联盟11号宇宙飞船上的三名宇航员:佛拉基斯拉夫·沃尔科夫(Vladislav Volkov)、维克多·帕查耶夫(Viktor Patasayev)、格奥尔基·多布罗沃尔斯基(Georgi Dobrovolski)在一次太空舱失压事故中死于返回地球的途中。发生事故时,他们正以7,755米/秒的速度运动,这也是所有已故人类临终时的最快速度。 沃尔科夫、帕查耶夫和多布罗沃尔斯基都是人类探索太空史上唯一一批死于外太空的英雄。其他太空事故里的遇难者,都没有超过距离地球表面70公里。 但是,人类并不是这项记录的保持者。 远的不说,死在太空里的实验动物就不少。但是说实话,我真不想做这样的统计,因为不管如何,比起那些动物,死于太空的宇航员起码还是怀着热忱,并知道自己将要面对的风险。所以,我就跳过被烈士的动物们,直接跳到答案的主人公:微生物。 我说真的,你屏幕上好多小生物呢。 宇宙飞船肯定带着不少细菌之类的微生物,虽然我们已经花费九牛二虎之力在飞船升空前把它们收拾干净。这个清洁步骤是非常有必要的,因为我们可不想让地球的细菌污染了其他星球。这种担心有两大重要的理由,一个是伦理上的,一个是现实问题。伦理上,我们不希望地球的细菌微生物无意间破坏/摧毁另外一个未知的生态系统,现实问题是,我们不希望万一在别的星球上发现的生命,最后兴奋了半天被证明是来自于地球的。 不过,要把太空飞船消毒干净可不是件容易的事情,NASA 可是专门配了一个妹子来负责这项工作,而且她的职称简直太□□了:行星守护官(Planetary Protection Officer),不过人类历史上还有一个更□□的职称:盟军最高司令部司令( Supreme Allied Commander ) 因为她的本职工作就是保卫太空里所有行星,所以她平时应该是一幅仗剑单挑地球的样子…… 这位女长官的工作,就是保证地球的小生命不会污染其他天体,虽然这项工作还是会出点小问题。 一份2008年的研究报告指出,每次太空活动,平均携带1.98 x 10^11 […]

WHAT IF: 无规则纳斯卡汽车赛

如果我们删掉所有汽车比赛规则,举办一个无规则,让人类能以极限速度跑200圈的汽车大赛。那么我们应该采取怎样的策略才能赢得比赛,当然,参赛选手必须活着举起奖杯! —— Hunter Freyer 嗯,冠军的最好成绩,可能是90分钟。 首先,要造出这样一辆超级赛车的方法有很多——一辆转弯的时候轮子可以嵌入地面的电动车,或是一辆火箭引擎推动的火箭车,或是沿着铁轨跑的有轨火车……但是不管你的脑洞怎么开,你会发现整个设计中,最脆弱,最难搞的,就是驾驶员自己。 问题的关键,在于加速度。在赛道的弯道部分,驾驶员会受到强大的G力(你说它是「离心力」还是「向心力」,得取决于你想惹毛哪波蛋友。)位于佛罗里达的托纳赛车场(Daytona Speedway)有两个大弯道,如果车子在弯道上跑得太快,车手就被G死了。 这样一趟500英里的比赛,大概需要跑4百万圈,取决于你的屏幕大小。 在极端情况下的一小段时间里,比如汽车加速的时候,人类可以承受上百G的重力且存活下来(一个G,就是你站在地球上,地球引力施加在你身上的力的大小)。战斗机飞行员在耍宝的时候可以承受10个G,正因为此,10G,被认为是人类能连续承受的极限。我们的司机也将在比赛中承受几分钟,甚至几小时的10G摧残。 关于重力加速度的效果,NASA 给出了详细的资料,特别是配图5的数据会很有用。 最有意思的数据来自 John Paul Stapp。他曾任职位空军实验室,将自己绑在火箭车上,以身试G,每次实验都记录下详细的数据。你在这里可以读到关于他事迹的文章。故事非常精彩,文中我最喜欢的一句是这样写的:「……身负一十八G不死,官至上校肩扛金叶……」 Stapp 记载道,一小时的连续负荷下,主持人只能承受3~6个G的加速度。如果我们设计的赛车最大极限为4G,那么它在托纳赛道的弯道上的最高速度大概是 240 英里/小时,那么比赛需要2小时才能完成。这个成绩已经是比任何人跑过的都快,但不是很多。 不过等一下,我们在直道上的表现呢?我们可以在直到上持续加速到更快的速度,在进弯道前减速。那么跑一圈的速度变化曲线如下: 这种策略会带来一个好处——就是这样的加减速操作,赛车手可以在整场比赛里维持一个相对固定的加速度,有可能减轻负荷。 我们必须注意的是,加速度的施力方向是一直在变化的。人类最能忍的是直线向前的加速度,方向冲着胸口,俗称「推背感」。最不能承受的是向上加速,方向冲着脚底板,造成大脑缺血。为了让我们的司机活下来,我们必须设计一种装置,让车手永远面对正向的加速度(胸口压大石)。身体至少还能承受往下的加速度,虽然那样会造成脑充血。我们得制造一种转向装置,可以让驾驶员永远只承受推背之力(但是,我们还得留意这种装置自身的调整速度,否则太快的转动本身产生的力也足以致命!)。 目前托纳赛道上的最好战绩是3小时跑完200圈。如果我们把G力极限定为4G,我们的比赛大概会在1小时45分钟内结束。如果改为6G,则能在1小时20分钟内完成。10G 的时候……正常人已经濒临崩溃了,还需要至少1个小时(这还会造成在直道上一不小心突破音障的问题)。 就算我们用上「液体呼吸技术」,人类的生理结构,还是限制了我们在赛场上的成绩无法快于1小时。如果我们就不管车手死活了呢?我们能车子跑到多快? 想象一辆赛车,一条凯夫拉材质的绳索拴在车子的中心,绳子的另一头拴着同样重量的配重。其实这就是一台大型离心机。这让你给我们联想到第86期节目:《运动距离最大的物体》里的一个有趣的「撕裂公式」:物体所能承受的最快速度等于材质的抗拉强度除以材质密度的平方根。每种材料都有这样一个临界的旋转速度,一旦超过这个临界速度,材料就会被玩坏。对于最结实的材料而言,例如如碳纤维和凯夫拉,由其制作而成的旋转圆柱体外围边缘所能承受的最高速度在每秒1-2公里之间。在这种速度下,我们能以车手一条命的代价,以10分钟完成比赛。 【老湿不能再在给力一点?】 好的,我们先不管离心力神马的。如果我们建造条滑轨道,就像冰上速滑那样的赛道,让后让一个轴承(我们的赛车)沿着往下滚?很遗憾,撕裂公式依然奏效——轴承不能以超过几个公里/秒的速度旋转,否则就会被撕裂。 【老湿再给力一点?】 […]

WHAT IF: 在太阳表面待一纳秒

提问:八岁那年某个凛冽的冬日里,我在科罗拉多滑雪,当时我真希望自己能马上飞到太阳上,就去一纳秒,贴个小脸就马上就飞回来。我觉得这足够让我的身子暖和一下的了,但也不至于伤着我。事实上是这样吗? 和你说实话吧,这都不够让你暖身子的。 太阳表面的温度高达5800k(或者℃,反正很热就是了,数字大到一定程度抠细节就没意思了)。你在上面小站一会儿就成骨灰了。不过得看是多久,一纳秒真的不长——这点时间,就算是光,也只能跑一英尺而已(一光微纳秒的长度是11.8英寸,也就是0.29981米。非常接近1英尺。我个人认为用「光在纳秒里走过的距离」来重新定义「一英尺」更科学。这样全世界被英制虐得死去活来的工科狗们,就能和英国人愉快的交流了。但是,这就又会引发一堆互掐:「我们也这样重新定义一下其他英制单位好不好」,「一英里等于5280英尺这种怪东西真是够受了!」,「等等,我们干嘛要干这些事儿?」之类。虽然我知道有些人可以忍受英制,我可算受够了)。 我假设你现在一张臭脸对着太阳。常识上讲,你最好别瞪着太阳看,但是……你的小脸正贴着它,要不去看它很困难是不是。 在一纳秒的时间里,你的双眼会接收到一微焦的能量。 一个微焦的光线能量不高。大概和你对着显示器眨一下眼睛的时候,眼球收到的能量差不多(应该有个词可以形容这件事情,暂时想不出来……) 你在太阳表面的这一纳秒的一开始,来自太阳的光子将走进你的双眼,击中你的视锥细胞。当这一纳秒结束的时候,虽然你已经回到地球了,但你的视锥细胞还没明白怎么回事。在随后的几百万纳秒(几微秒)里,视锥细胞才开始处理这些光信息,然后才能告诉你的大脑刚才发生了啥。 你在太阳表面只待了一纳秒,但是你的脑子得用 30,000,000纳秒才能反应的过来。你看到的只能是快速一击亮闪,但这闪一下的时间都要比你待在太阳上的时间长,也就是你的视锥细胞慢慢安静下来的时间。 而你暴露的皮肤所接收到的能量,大概只有 10-5 焦耳 / 平方厘米。什么概念呢,按照电气与电子工程协会 IEEE P1584标准,把你的手放在丁烷焊枪的蓝色火苗上1秒钟,每平方厘米皮肤接收到的能量是5焦耳,能造成二级烧伤。而你和太阳贴一纳秒那点能量,要比这个标准低了5个数量级。除了眼睛被闪了一下,你啥事都没有。 但是,如果你的坐标系选错了呢? 我的意思是,就太阳本身来说,其表面可谓清凉之地。虽然比麻辣烫还烫来源请求。但与其内核比起来,简直寒风刺骨。太阳表面几千度,内核里可得几百万度(但是日冕(日华),一层包裹着太阳的气体,温度却也要高达一百万度,而且没有找到确切的原因)。如果你不小心跑到里面去了呢? 根据波耳兹曼定律,我们来计算一下你的皮肤暴露在太阳内部一纳秒的代价。貌似不妙啊,在那里,一飞秒(千万亿分之一秒)你就能达到 IEEE P1584 中规定的二级烧伤标准。一纳秒相当于 1,000,000 飞秒,你在那儿呆这么久可不会有什么好下场的。 不过我有个好消息告诉你:太阳内部的光子鞋带携带的能量的波长很短——我们可以称之为「硬X 射线和软X 射线的混合体」。所以它们侵彻你身体的深度不一,灼烧你的器官组织,让你的DNA 离子化,会在你被烤成骨灰之前就给你造成不可逆的永久性伤害。我回头一看,这段开头我就说了「要给你一个好消息」。但是我不知道怎么写着写着就跑调了。 在希腊神话中,伊卡洛斯的故事人尽皆知。他由于飞得太高被太阳烤化了翅膀并摔死。但是「烤化」是一种在特定条件下发生的物理变化,是温度和内部能量,和整体的能量交换的时间所共同决定的。他的翅膀被烤化不是因为太接近太阳了,而是因为被太阳晒的太久了。 只要勇敢前去,麻利滚走,你想去哪儿都行。 […]

WHAT IF: 物质的地球,反物质的宇宙

如果除了地球以外,所有物质都是反物质会发生什么事? —— Sean Gallagher 反正对人类来说不会什么好事。但是和其它有「反物质」参与的节目里不同的是,这个问题所描绘的场面将是缓慢而又无聊的。 就我们目前已知的,整个宇宙都是物质的。基于物理学是非常讲究各种「对称」的科学,但还没人彻底搞明白为什么「物质」会比「反物质」多的多,而且目前也没有理能让我们期待谁比谁会多。(不过当我们真在这个问题上聊深了,其实也就没什么好聊的了。) 整个银河 可能 是由「反物质」构成的,我们还没有证实到这点,是因为我们还没有掌握找到「反物质」的方法。如果「物质」和「反物质」都是一片一片,一坨一坨的存在,那么理论上,一件很酷的现象是:在它们接壤的边缘,会探测到伽马射线。但是我们到现在都没有观测到这种现象,不过,有一台望远镜还在努力搜寻着。 如果除地球以外的所有宇宙都是「反物质」构成的,我们就有麻烦了。 所谓外太空,不是「空」的,那里是充满了稀薄的气体(准确的说,是等离子态的……更精确的说,应该还有一部分微量的固态的灰尘……当然,还有一些很难观测到的极微量的怪东西……反正,你们明白我的意思就行了……好吧,有时候它们还是能观测到的) 地球的重力场磁场,可谓是我们的「保命护盾」,让我们免遭太阳风暴和其他宇宙射线的荼毒。但是还是有一小部分来自太阳的粒子会最终抵达地球,随着地球的引力一头撞上我们的大气层,最终形成极光。这种情况下,粒子会亮度会极度增强,但没有强到给我们造成危害的程度。 真正应该担心的,是陨石。 沉浸在太空尘埃里,地球沿着自己的轨道奔跑(不幸的是,「反物质」可能因为重力,也和「物质」纠结在一起)。每天大概有100吨的太空尘埃会闯入地球大气层,变成细小的碎块,质量大约都是 10 的 -5 次方克左右。当然,也有过一次就来个100吨的大石头被灭族的倒霉事儿。 在一个「反物质」构成的宇宙里,「反物质」尘埃和地球大气层发生摩擦,随之一同湮灭。「核子」与「反核子」,「质子」与「反质子」之间的反应是相当复杂的(大部分的能量会被中微子带走),其结果就是大量的伽马射线,很烫的哟 ~(° ο°)~,特别是当在黎明时分,你家的房子正好朝向地球运动的方向的话,那就成锟斤拷,烫烫烫了。 这「天火」烫到什么程度呢?由「反物质」湮灭产生的光和热,就好比把地球放在电烤箱里,形成一种失控的温室效应,最后会变成金星的程度。 但在此之前,首先来袭的是「反物质陨石」攻击。就算是前一阵俄罗斯车里雅宾斯克小行星那样的小玩意儿,都能携有灭族的能量(好在有大气层挡一阵,结果可能不会太坏)。其实每个月都有这种小东西砸向地球,但我们都没有去关注而已。但如果它们都是「反物质」的!这光和热……请自行脑补曼妥思在滚烫的油锅里遇到了可口可乐的奇妙场景(小编注:这段是我自己加的……)。如果一颗「反物质」陨石足够大,当它击中一朵云的时候,反倒是可能被巨大的反应给弹回去。很难说发生这种事情需要多大的「反物质陨石」,因为它可能已经大到可以直接碾压地球了。 目前为止,还没有确定的结论,天空中有多少「反物质」存在。可能根本就没有,为了科学,再买一个新的伽马射线望远镜放上去瞧瞧——这笔经费还是很有必要争取(piàn)一下的。 但是起码,只要举起你的望远镜,我们就能确定地说:天空不是「反物质」组成的。 你说你们拿了2亿的的经费整了个啥? 如果你也有一个望远镜,说不定你就能发现「反物质」的踪迹,并把观测结果发表发表。 本文译自 xkcd,由译者 Junius […]

WHAT IF: 走遍美国的最快方法

提问:走遍美国50州的最快方法? —— 就和 Stephen Von Worley 在 datapointed.com 上讨论的那个话题一样。 这礼拜的节目有点特殊。因为在我回答你的问题时,迷上了某人对另外一个问题的回答,顺着这个回答,它给我带来了更多的问题,结果就是我陷入了计算的汪洋大海,难以自拔。 2012年夏天,在博客「12英里的圈圈」出了一个「帖子」,说的是如何利用 Google 地图在24小时内走遍尽量多的美国州。他们研究以后发现,最大数量是可以跑19~20个州。 如果你一天能走遍美国19~20个州,那么走遍50个州需要多久呢?作者 Stephen Von Worley 读了这篇文章并做了计算。他的结论是,以6813英里的路程,访问北美大陆上的48个州。并在文章里讨论了不同的交通工具所需的时间。 他的结论如下: ·开车160小时(算上坐飞机去阿拉斯加和夏威夷) ·坐私人飞机39个小时(在每个州都着陆一次) ·开 F-22 战斗机,和战斗直升用18个小时(在每个州着陆一次) 他写完了,他竟然就这点追求! 最近,很多热心读者把 Stephen 的文章寄给我。虽然我喜欢他的文章,但是作为一个有理想有追求有宅力的青年,我还是要问,「老湿,能不能再给力点呀?」 首先,比 F-22 […]

WHAT IF: 气球车

我家12岁的闺女提了一个好玩的想法。她想将一大把氢气球拴在一把椅子上,然后把椅子系在一辆法拉利后面。一个13岁的小伙伴开着这辆法拉利去兜风,她呢,就坐在椅子上可以毫无遮拦地大赏风景。我们先不谈这么做是不是违法,保险公司会不会拒赔。我女儿急切地想知道这种情况下她能达到多快的速度,以及她需要准备多少氢气球。 —— 英国剑桥的 Phil Rodgers 感谢这位菇凉能让老爸来此发问!他说了不要管法律和保险问题。所以,我就假设你老爸本事大路子野,这些问题都能搞定。 给警察叔叔提个醒: 如果您最近抓获了两位未到法定年龄的无证驾驶员,开着一辆被盗的法拉利,然后车屁股还拴着一大把氢气球,那么你们要找的人就是这个住在英国剑桥的 Phil Rodgers 先生。 好了,回到你的问题: 你以前有没有牵着气球跑步的经历?气球不会笔直上飘。你奔跑时的空气阻力会把它往后拽。 我快要赶不上那个变态生日趴了! 在运动中,气球能飞多高,得看气球向上的浮力和向后推的阻力哪个更强大。如果汽车跑的太快,风阻太大,你就只能贴地飞行,视野极差。 哇,地上的大蚂蚁看上去就像小蚂蚁一样! 关于速度方面嘛,先考证一下我们的氢气球有多少(或者有多大,一个大气球可能简单些),才能把你拎起来。 您这个年纪的体重,一般来讲大概是43公斤的样子,换句话说,你得需要一颗直径4米的气球才能把你提起来——这和一辆汽车差不多大。(如果阁下体重不在43公斤,可以用这个公式换算出气球的大小) 一个 4 米大的气球可以抵消你的体重。但还不够,它只能让你刚好不上不下地悬着。于是你可以就这么忽悠忽悠地贴着法拉利屁股后面。 为了能飘起来,你需要一个更大的气球。5 米的气球可以产生 71 公斤的浮力(详见公式)。可以搞定 43 公斤的小姑凉,已经椅子和气球本身的重量。 气球会被空气阻力往后拽。你的小伙伴开得越快,风阻就越大,气球就被扯得越厉害。你可以用这个公式来测算你的不同气球的尺寸和速度下,气球会遇到多大的阻力。 如果浮力大于阻力,气球就飘摇直上,反之气球就在低角度摇曳。就5米的气球来讲,你轻点油门,它都会在你身后贴到地面。 幸运的是,你可以整一个更大的气球嘛,总有赢过阻力的尺寸(因为浮力的计算方程里用的是直径的三次方,而阻力的等式里是直径的平方,所以直径越大,浮力增长也就越大)! […]