点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:血栓、汤圆、打水漂……这些事竟然都跟流体力学相关!
首页> 光明科普云> 科普资讯 > 正文

血栓、汤圆、打水漂……这些事竟然都跟流体力学相关!

来源:光明网2023-02-08 16:44

  物理知识与我们的生活息息相关,2月5日恰逢元宵佳节,《张朝阳的物理课》继续开讲,带网友们一起科学庆元宵。张朝阳分享了物理中力学的一个分支——“流体力学”,还科普了血栓、吃汤圆、赏满月、打水漂等日常生活中的物理知识。

血栓、汤圆、打水漂……这些事竟然都跟流体力学相关!

  别让血管“栓”住详解血栓背后的物理原理

  现场,张朝阳讲解了流体力学的基础知识,从静止理想流体到稳恒理想流体,再到黏滞流体,都进行了详细的推演,并从数学上严格证明了阿基米德浮力定律和伯努利原理。

  推导完理想流体后,张朝阳介绍了黏滞阻力,并通过将黏滞效应导致的体力密度添加进欧拉方程得到流体力学的基本方程——纳维-斯托克斯方程(简称NS方程)。NS方程是七个千禧年大奖难题之一,其在人体血管中的特殊应用由法国医生发现,又命名为泊肃叶定律。

  在NS方程基础上,他又计算得出血流量和半径四次方成正比,与压强梯度正比,并且血越稠血流量越低,对半径更敏感。假如血管堵了10%,损失血量为30%到40%,这时心脏需要承担更大的工作量,负荷更大的压力。

  由此,张朝阳解析了为什么血管堵塞心脏负担大:血管遍布人们全身,帮助维持血液以及营养成分正常的功能运转。心脏负责给全身供血,血管堵塞,血液流通慢,将影响正常的血液循环,也给心脏造成巨大的负担。据资料数据显示,全球每16秒就有一人患静脉血栓栓塞性疾病,每37秒就有一人死于该病。张朝阳建议大家日常多吃青菜水果,少吃胆固醇高的食品,以保持血管通畅,守护自己的心血管健康。

  为何兔年元宵的月亮很“迷你”? 原来汤圆馅是一种非牛顿流体

  现场观众提了一个涉及流体力学的趣味问题——生活中如何打出完美的水漂?张朝阳建议,打好水漂需要注意速度、角度和保持旋转,“石片飞向水面的角度,关系到石片受到水面“反弹”的力的大小。另外,必须让石片旋转起来,根据角动量定理,旋转的物体能更好地保证方向稳定。”

  硬核推导结束后,张朝阳分享了与元宵节相关的物理知识。比如,人们可以吃到汤圆是因为汤圆的黏滞系数较大,同时黏滞系数和温度有关,而汤圆的馅是其实是一种非牛顿流体。课后,关于“黑芝麻馅是不是非牛顿流体”引发了网友们线上热聊。

  今年元宵夜迎来年度最小满月,十分难得。为什么会存在大满月和小满月?对此,张朝阳现场作图进行了科普:首先只有当地球大致处于月球与太阳的连线附近时人们才能看到满月,其次,月球的绕地轨道不是严格的圆形,而是椭圆形,因此有近地点与远地点之分。如果满月的时候月球恰好处于近地点,月亮就会显得比较大;如果满月的时候月球恰好处于远地点,月亮就会显得比较小。

[ 责编:战钊 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 中国羽毛球大师赛:冯彦哲/黄东萍夺得混双冠军

  • 2026厦门科创产业与证券业发展大会举行

独家策划

推荐阅读
从丝绸、茶叶、瓷器、中药,到酿造、工艺美术、文房四宝,这些文化底蕴深厚的中华传统特色产业均属于历史经典产业。
2026-09-07 17:14
延续已久的“手工科研”模式正在被一种全新的力量改写。
2026-09-07 16:44
一根通体透明的“玻璃棒”——看着像玻璃,其实它叫光纤预制棒,是生产光纤的核心原材料。2011年,我们开启了基于VAD(轴向气相沉积法)/OVD(棒外化学气相沉积法)工艺的大尺寸光纤预制棒自主研发的漫长征途。
2026-09-07 09:40
脑机接口是在大脑与外部设备之间建立直接信息通路的技术系统。“‘北脑一号’的初始版本采用128通道无线全植入柔性电极,电极贴附在硬脑膜外,兼顾安全性和有效性。”罗敏敏说,在可预见的未来,脑机接口有望实现从人脑与人工智能、机器人深度协同,拓展到健康人群的认知、感知增强等。
2026-09-07 09:38
距今约5000至4000年,大麦、小麦、牛与羊等驯化动植物在亚欧大陆的东西两端双向流动,构建起史前时期一幅跨大陆农牧业交流图景。“这表明,麦作农业和技术自新月沃地传入甘肃,可能并不直接伴随着来自西方的大规模人群流入。
2026-09-07 09:29
火红的钢坯从连铸机中源源不断送出,切割枪落下,每一段坯料的目标误差控制在0.2%以内,不超过一根头发丝的直径。从人工经验到数据驱动,从单点突破到全流程协同,从单一学科到交叉融合,安徽工业大学正在为钢铁行业装上“智慧大脑”。
2026-09-07 09:25
2016年,我到法国留学攻读应用科学与技术博士学位。回国后我进入人形机器人领域,发现品牌思维已深入人心。
2026-09-07 09:24
草案不仅从法律上承认自动驾驶的合法身份,解决了“它是什么”的问题,还为其设立行为规范,发放“法律身份证”。
2026-09-04 09:17
开学后,一些孩子坐进教室才发现,黑板上的字看不清了,验光后发现近视。有些家长听说OK镜可以“晚上戴、白天摘”,还有助于延缓近视进展,准备给孩子配一副。孩子能不能佩戴OK镜?需要注意什么?
2026-09-04 09:32
据《自然》近日报道,根据9月1日联合国环境规划署(UNEP)发布的一份报告,按照当前的排放趋势,本世纪全球气温将较工业化前水平上升约1.8℃,这已是预期的最好结果。
2026-09-04 09:26
人类对寻找地外生命的执着,不仅是要证明人类并非宇宙“孤儿”,更重要的是,这可能带来能源、医学等领域的颠覆性突破。
2026-09-04 09:16
大地测量是国家安全的“隐形防线”,是航空航天和深空探测的“眼睛”,是国家基础设施建设的“尺子”和“秤”。
2026-09-04 09:17
全面了解我国管辖海域基础地质与海底构造特征,服务自然资源管理和国土空间规划“一张图”建设
2026-09-03 11:41
为更好地推动我国流感疫苗的预防接种,中国疾病预防控制中心近日发布《中国流感疫苗预防接种技术指南(2026—2027)》。
2026-09-03 11:39
高温超导带材有了更便宜、更结实的“骨架”。记者2日从中国科学院理化技术研究所获悉,该所科研团队成功研制出高温超导带材新型“骨架”——铁基合金基带(DW01)。用该基带制备的超导带材关键性能指标显著优于传统哈氏合金基带产品,标志着我国在实现高温超导带材核心材料自主可控上迈出重要一步。
2026-09-03 10:38
每天,我们的大脑都要承受成千上万条信息的狂轰滥炸。如果把这些经历和信息全盘照收,大脑很快就会像塞满垃圾文件的电脑一样“死机”。那么,大脑是如何在信息的海洋中去粗取精,只把最重要的事情存进长期记忆的硬盘呢?
2026-09-03 10:38
9月,昴星团伴月、月掩金星、中秋月、海王星冲日等天象将轮番登场。其中备受大家关注的中秋月,既不是“十五圆”,也不是“十六圆”,而是较罕见的“十七圆”。
2026-09-03 10:38
记者13日从国家管网集团获悉,国内首次成品油长输管道顺序输送甲醇现场试验在陕西省咸阳市顺利完成。这标志着我国成品油管道顺序输送甲醇技术实现从理论探索到工程验证的关键跨越,为跨区域绿色甲醇安全、高效输送提供了完整技术方案与实践示范。
2026-09-03 10:38
张国捷介绍,壁虎是研究性染色体演化得天独厚的类群。为此,研究团队选取了22种壁虎开展基因组学分析,其中20个物种的性别决定机制明确,包含3种环境依赖型、6种XY基因型、11种ZW基因型,另有两个外群物种作为对照。研究还发现,上述17个由基因型性别决定的壁虎物种拥有20条性染色体,这些染色体分别起源于17条不同的祖先染色体。
2026-09-03 10:28
开学第一天,浙江省温州市广场路小学“我的暑期科学发现”发布会现场,孩子们正轮流上场展示自己的暑期探究成果。
2026-09-02 12:09
加载更多