铁掌水上飘,是铁掌帮帮主裘千仞的绝技,靠得就是裘千仞了不得的轻功才能在水面上行走。每一个拥有英雄梦的少年都希望拥有这个技能,也许也曾在小溪里尝试过,但结果往往是仅仅几秒,你就会掉入水里。
众所周知,水几乎占地球总面积的70%,这使得海洋成为极其重要的旅行方式。如果我们能在没有船或其他航空运输工具的帮助下,简单地穿越海洋,对我们来说绝对是一大幸事。
于是,我们对于下沉的原因也越发好奇。
当我们试图在水面上行走时,我们会下沉的主要原因是:液体的浮力不够。也就是说,如果能增加浮力,那么有可能使我们不下沉。
为了理解我们要怎么做,首先我们先了解下沉的原因。
人类体重大, 正常情况下站在水面上,根本站不住,会直接沉入水中,这是显而易见的。而决定一个物体能否下沉是根据阿基米德原理,一个物体要漂浮,它需要排开相同数量的水,其重量等于浮体的总重量,排开的水的重量对身体施加一种力,使它漂浮起来,这种力叫做浮力。
漂浮的条件很简单:浮力应该大于或等于物体的重量。如果浮力的值足够大,那么物体就会漂浮;否则就会下沉。
若想实现漂浮,只要增大浮力即可,而浮力是可以通过改变水的某些特性来实现的。
增加水的密度
如果水的密度以增加了,那么排开的水的体积的重量也增加,这反过来增加了浮力,使身体更容易漂浮。水的密度取决于以下几个因素:
1. 水里的盐含量影响它的密度。海水的密度比淡水的密度大。因此,在海里漂浮比在河里容易。
2. 水的密度随着温度的降低而增加,所以更容易漂浮在较冷的水中
3.通过增加水下物体的体积来增加排水量。这就是为什么有的船有一个大的空心底座,增加了船的体积。
增加水的粘度
当我们骑自行车时,风推着我们的身体,使我们慢下来,这是由于空气的阻力。
当我们在水下时,同样会经历阻力。
这种液体抵抗力或抑制运动的性质叫做液体粘度。粘度与运动物体所受的摩擦力成正比。
如果粘度足够大,流体向上施加的摩擦力实际上可以阻止我们下沉。这种力,加上浮力,可以让我们更容易地在水上行走。
速度
在水上行走的另一种可能的方式是跑得非常快,我们不会在高速运行时下沉,因为水所产生的摩擦力与物体在水下运动的相对速度。据科学频道报道,世界上跑得最快的人尤塞恩·博尔特的最高速度约为每秒10.4米。
要想实现水上跑步,那么你必须以大约每秒30米的速度快速行走才能保证不下沉(正常成年人体重)。
这个速度目前还没有人能实现。
从技术上讲,在纯水上行走是不可能的。唯一的方法是把它转化成高密度流体或者高粘度流体。
当然,如果你可以跑出108公里/小时(30米/秒)的速度,你也可以实现在水上跑步。