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

  • 海南自由贸易港正式启动全岛封关

  • 在杭州,路过“树”的浪漫

独家策划

推荐阅读
中国科学技术大学教授潘建伟、张强等组成的研究团队与济南量子技术研究院、中国科学院半导体研究所等单位合作,通过混合集成分布式反馈激光器与薄膜铌酸锂光子芯片,成功实现了电泵浦片上集成的高亮度偏振量子纠缠光源,向集成化量子信息处理迈出重要一步。
2025-12-18 10:02
肺鱼,一种可以“绝境求生”的神奇生物,部分种类能在缺水时躲入泥中使用肺呼吸,直到雨季才复苏。借助高精度CT扫描与三维重建技术,乔妥、崔心东与团队其他成员对云南古嵴鱼展开了细致的关键形态特征观察。
2025-12-18 10:00
气温下降容易影响呼吸系统和循环系统。
2025-12-18 09:59
在这些应用成果中,人工智能大模型赋予机器人“大脑”,具身智能赋予机器人“小脑”与“四肢”,让它们学会像人一样思考和行动。蒸汽机延伸了人类的体能,计算机延伸了人类的智能,具身智能意味着一个“人机共生”的新纪元——机器人不再是冷冰冰的机器,而是生产生活中的得力伙伴。
2025-12-18 09:50
其中,“泛在操作系统”“高性能制造”“深部固体资源流态化开采”“超级微创手术”4项体系化新名词,均为我国科学家率先提出。超级微创手术经由自然腔道、隧道、穿刺通道、多腔隙通道,构建起覆盖全器官系统的技术体系。
2025-12-18 09:49
当晨曦穿透亚马孙雨林的薄雾,一组由废旧手机改装的声学传感器正竖起“耳朵”,人工智能(AI)模型在毫秒间分辨出三公里外链锯切割树干的异常声响。这一由AI编织的生态防护网络,正以超越人类感知的速度与精度,重构全球生态环境保护的技术版图。
2025-12-18 09:46
近期,一款名为重力眼罩的产品在各大电商平台迅速走红,成为众多消费者追捧的“助眠神器”。在首都医科大学附属北京世纪坛医院眼科主任医师解晓斌看来,商家宣传的“精准按压穴位”大多是营销话术,重力眼罩的助眠原理并非穴位按压。
2025-12-17 09:45
我1999年从海外回国,26年来,有两个梦日夜萦绕在脑海:一是作为一名物理学者征服世界级难题的“量子梦”,二是作为高等教育工作者为祖国培养一流人才、抢占科技高地的“强国梦”。
2025-12-17 09:40
2022年,我全职加入清华大学,建立求真书院,立志在中国本土培养更多数学人才。 展望“十五五”,国际形势风云激荡,我们要以高瞻远瞩的战略定力,在中国本土培育一批有能力、有魄力、敢于挑战前沿的年轻领军学者。
2025-12-17 09:39
《2022版中国科普期刊概览与目录》为科普成果认定提供了统一标尺。
2025-12-17 09:43
“不断地优化和发展新的专业结构,这是高校本身要做的。”北京林业大学校长李召虎表示,在高等教育不断发展的进程中,满足并引领社会发展是核心逻辑。
2025-12-17 09:23
题:抗流感、重养生,巧用中医方法安度寒冬 齐文升说,此时应尽量早睡晚起;饮食应减少生冷寒凉之物,适当食用牛羊肉、桂圆、核桃等温补食材,怕上火可适当添加银耳、百合或山药。
2025-12-17 09:46
长途出行,电动汽车、充电桩随处可见;冬天取暖,不再以烧煤为主,而转为电采暖……今天,我们身边用能电气化的场景愈发常见。
2025-12-16 10:13
记者从2026中国信通院深度观察报告会上获悉:“十四五”时期,我国6G发展处于愿景需求定义清晰、技术突破初见成效、标准研究全面启动的关键阶段。
2025-12-16 10:06
相较西方国家而言,中国现代科研体系起步较晚,直至改革开放后才重建硕博制度,科研力量逐步壮大。(作者系中国科学院院士,本报记者冯丽妃据其在新疆科普专家报告团活动中的发言整理)  《中国科学报》 (2025-12-16 第1版 要闻)
2025-12-16 10:02
种子休眠是指种子在适宜发芽的条件下仍“按兵不动”,直到环境真正安全才“启动”发芽,是农作物在驯化过程中被深刻改造的关键性状之一。研究发现,一个名为MKK3的基因通过“拷贝数+激酶活性”双轮驱动,塑造了大麦在全球不同气候区的休眠节律。
2025-12-16 09:58
区块链、云计算等技术的应用,正推动畜牧业形成从养殖到消费的全程数字化溯源体系,提升整体协同效率,创造产业协同新价值。推动数字技术与畜牧业深度融合,有赖于构建多方参与、协同推进的长效机制。
2025-12-16 09:55
作为国际上首个建成的新一代超大规模、超高精度的中微子实验装置,这里吸引着全世界的目光。细数这一年,更多创新成果从“实验室”走向“生产线”并落地应用场景,创新“势能”向经济“动能”不断转化。
2025-12-16 09:52
深海、极地,这两个词给普通人带来的是神秘又浪漫的感觉。但对于一线科研人员来说,却意味着枯燥与艰辛:在狭小的潜水器球舱里工作9个小时,为了工作甚至不敢多喝水;在零下十几摄氏度的后甲板上作业,海风吹在脸上如刀割般疼痛;在高达13级的风暴中,晕船到无法站立……
2025-12-15 09:56
12月12日中午,在北京中国科学院国家天文台会议室内,研究员刘继峰、王亚楠与中国科学院大学副教授黄样、华中科技大学教授雷卫华等正在聚焦1.2亿光年外的一场“宇宙风暴”—— 一颗恒星被超大质量黑洞撕裂,残骸形成炽热的吸积盘,并驱动喷流同步摆动。
2025-12-15 09:53
加载更多