我想约你去看秒速5公里的樱花

2023-05-10 14:56:27

最近

小龟心里默默藏了一个问题

(娇羞脸)

如果樱花掉落的速度是每秒5cm

那么两颗心需要多久才能靠近

我要用什么样的速度

才能与你相遇


好吧好吧,这句话出自《秒速五厘米》,一部写实动画,动画是以一个少年为故事轴心而展开连续3个独立故事的动画短篇,一段青涩而美好的感情。


小龟很喜欢其中这个对于5cm的解释:


如果樱花飘落速度保持了13年呢?


S=5cm/s × 13年 × 365天 × 24小时 × 60分钟 × 60秒 = 20498.4公里。


这个距离正好是绕行地球半圈的距离,也就是南极到北极的距离。


当然也许这只是个巧合。经过一些专业达人的分析,贵树和明里最后一次见面到岔道口的相遇,正好是13年。


如果这一切都不是巧合的话,只能赞叹新海诚的大纲写的是如此的精细。


两颗曾经相溶的心,经过了13年的时间,彼此达到了地球上最远的距离。



这些都不是小龟说的啦

不过小龟真的在思考一个问题

如果樱花掉落的速度

是每秒五公里会怎样

作为一名优秀的大学生

我们要学会

拿到问题-->分析问题-->解决问题-->实际应用

于是小龟出马啦



分析问题

由于樱花的下落速度是5km/s,假设该速度指稳定的匀速下落速度,而不是某一瞬时速度。


自由落体必然是匀加速直线运动空气阻力应该不能忽略


说明匀速5km/s重力与空气阻力平衡的结果


这里我们知道:

在这里有:

C:空气阻力系数

ρ:空气密度

S:迎风面积

v:下落速度

m:樱花瓣质量

g:重力加速度


由于樱花的终极速率达到5km/s,说明较现实生活中某些参数发生了变化


首先假设花瓣的物性参数不变,还是那朵花瓣,所以迎风面积S与质量m是不变的。(在该速度下不需要考虑相对论效应)




解决问题

因为F=G,有:

如果只有阻力系数C变化,可以换算出:

如果只有空气密度ρ变化,可以换算出:




实际应用

由上面的推导,我们会发现,如果樱花的下落速度是5km/s,对现实生活的影响就是空气阻力变得极小。那么在实际中就会出现:


◇汽车油耗大大降低;汽车百公里加速1秒内不是梦。人人都有Dagger GT。


◇各种小昆虫陆续摔死。猫从房顶下跳下可能就没有九条命了。


◇羽毛与铅球下落速度相同。


◇人类不会发明飞机。空气阻力产生的一大原因是流体的粘性,阻力低说明空气粘性也低,无法产生足够的升力。


◇下雨会被雨滴砸死。以后没有毛毛小雨,只有冰雹雨。



所以,倘若樱花下落速度达到5km/s,那将会是二战英制17磅炮发射APCBC弹药是炮口初速的5.6倍,是发射SVDS弹药时炮口初速的4.15倍


那么在樱花树下紧紧依偎赏花的小情侣们,两颗心可能就被爆成了渣渣。


但实际上,即使空气阻力等变小,加速度g不变,樱花至少需要从1275.5km的高度开始下落。


这可比世界第一高峰珠穆朗玛峰还要高很多。我们并没有这么高的樱花树。


如果有,那它一定长这样:


那么产生这个现象的原因变成是重力加速度g变了,那么: 


没错!10000000000G,大家不用担心被樱花砸死了,如果真有这么大地表引力的星球应该已经是黑洞了。


经过分析,我们可以安心的在樱花树下赏花了。继续等待一场相遇啦~



部分内容摘自知乎作者 fly qq

图片|网   络

公式编辑|汪   琰

文案|王丹青

排版|陈潇迪

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