弾丸が水域から跳ね返ることが知られています。表面張力がこれの原因ですか、それとも小惑星が大気から跳ね返ったときに見られるのと同じ振る舞いですか？表面張力はそれとは何の関係もないと思いますが、私は反対する人と議論しています。主な要因は、空気に対する水の密度と弾丸の密度だと思います。
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- おやおや'ダムバスター…
- ビーチの水面を平らな小石で飛ばすこともできます。屋根瓦からの破片の14スキップを測定したことを覚えています。入射角、速度、物質の密度（小惑星の場合はガスですが、非常に速く進みます）のすべてに関係していると思います。
- こんにちは、ジョンから物理学SEへ！私の推測では、これは計算するのが難しいでしょう（弾丸が何かに当たることを含むすべての質問として）が、高密度と音速で直感的に表面張力はおそらく重要ではありません。実験は簡単ですが、洗剤を少し取って試してみてください。
- ダムバスターが爆弾をバウンドさせて実験したとき、2つの結論がありました。相対速度（水発射体）は十分に大きく、角度が必要です。十分に小さくする必要があります。彼らは実際に投げる前に爆弾を回転させました。ただし、これが表面張力とどのように関連しているのかはわかりません。
- @Pygmalion表面張力が存在することを確認する表面がない場合、跳ね返りはありませんか？
回答
メカニズムは、たとえばW. Johnson、Int。 J. Impact Engng、Vol.21、Nos 1-2、pp.15-24および25-34。 1998.
次の主な仮定を使用して、球形の発射体の臨界跳弾角度の近似ビルコフ式を導き出します。
（i）球形表面の圧力$ p $外向きに描かれた法線に沿った要素は$ \ rho u ^ 2/2 $です。 uは、法線に沿って分解された球の前進速度です。
（ii）圧力は、乱されていない水面の下に沈んでいる球の部分にのみ適用されます。球へのスプラッシュの影響は圧力に寄与しないと考えられます。
したがって、表面張力は無視できると思います。
回答
表面張力とは関係ありません（少なくとも大きなオブジェクトの場合）。
オブジェクトが邪魔にならないように水を加速するために必要な力です。沈む。
別の弾丸で跳ね返る弾丸、または金属製の鎧を想像してみてください。それを受け入れるのに問題はありません、それはただニュートンの法則と勢いです。井戸水にも質量があり、まったく同じ方法で加速する力が必要です。弾丸、石、爆弾の跳ね返りの唯一の違いは、速度と角度、移動する必要のある水の量と速度です。 。
粘度が要因となる速度/圧力がわからない場合、超流動ヘリウムから石をすくい取ってみた人はいますか？
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- 変位慣性に関する優れた点を強調するために、Myth Bustersはかつて、水中を泳ぐ人々を撃つために現代のライフルを内戦のマスケットと比較したエピソードを行いました。明白な結果：内戦のマスケットはスイマーにとって致命的でした。現代のライフルは無害ですなぜですか？現代の弾丸は非常に速く動いたので、水は液体よりも固体のように動き、弾丸は自己破壊しました。はるかに遅い内戦の弾丸はその前の水に十分な時間を与えました邪魔にならないように移動し、弾丸をさらに遠くまで移動できるようにします（He-4の質問、ところで！）
- 流体力学を研究したとき（'ほとんど忘れていました）、 レイノルズと呼ばれるものがありました。数 、慣性力と粘性力を関連付けます。
- この答えの問題は、水が"から移動するというこの概念にあると思います。方法"と"どのくらいの速さ。"非常に野球を投げる場合厚いガラス片とそれが跳ね返る'ガラス分子が十分な速さで邪魔にならない'と言うのは正確ではありません。衝突の弾性の問題のようです。
- @ John-窓との弾性衝突は、流体からの反動とは異なると思います。非常に高速な場合、または非ニュートン流体の場合、反動は弾力性があり、ガラスのように動作する可能性がありますが、スキミングストーンの速度では'を考える方が便利だと思います。勢いのある言葉で言えば、ニュートンのゆりかごのおもちゃ
- @ MartinBeckett-同意します。私のポイントは、パーティクルが"邪魔にならない"を十分に速く取得できないというこの概念は正しくないように思われるということでした。十分なエネルギーが与えられると、粒子はほぼ光速で邪魔にならないように移動します。 'あまり科学的な説明のようには思えません。
回答
素粒子物理学者として、私はこれを半弾性散乱と見なす傾向があります。この散乱では、速度と入射角、および媒体の凝集力が溶液に入る必要があります。
固体の場合、凝集力が高いため、跳ね返り/半弾性散乱の可能性が高くなります。
大気の上部をスキミングする小惑星には、非常に高速で小さなかすめ角が必要です。
述べられた変数に応じて、液体はその間にあります。
微視的なレベルでは、与えられた角度と速度での発射物の電子は、表面の電子の投影を侵入できない連続体として見ると思います。 、通常固体によって提示されるものと比較して。
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- 単一の電子は、その速度を妨げる媒体に入るときに屈折しますか？電子のグループは次のように動作します個々の電子のパルス。拡散して散乱するものもあれば、屈折するものもあります。しかし、それらは結合しているため、散乱する代わりに、水分子が散乱し、弾丸内の電子が屈折します。それは理にかなっていますか？
- @John多かれ少なかれ。それらは、固体の発射体の一部として集合的に散乱します。水分子は、デルタ（時間）の間、固体のように見える必要があります。これは、屈折ではなく反射です。
- annav、I '波のように振る舞う電子は、空気から水に移動するときに屈折します。そして、おそらく弾丸は、入射角が屈折角に等しいときに反射される波として振る舞う電子（パルス）のグループとして見ることができます。
- 屈折は、ビームが水に入るときです。散らばったときの反射。単一の電子は、量子力学的に、水に入り、屈折し、反射する可能性があります。この場合も、入射角、電子の速度、および電子が衝突する媒体の密度に依存します。発射体の表面の電子は液体の表面から集合場を見るでしょう、そして発射体は跳ね返るか、または浸透します。 "全反射"に混乱していませんか？ en.wikipedia.org/wiki/Total_reflection
回答
弾丸が水平方向と垂直方向の2つの別々の方向に移動することを考えると、おそらく最も理解しやすいでしょう。弾丸はゆっくりと水中を上下に移動しますが、その深さでは水平方向に高速で大きな距離を移動しますが、反応として放出される大量の水塊に遭遇し、この質量の総運動量は次のようになります。反映されている軌道。したがって、水は遅い垂直成分を偏向させるのに必要な勢いを与えています。