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

  • 2025全国南戏展演启动

  • 神舟十九号载人飞行任务取得圆满成功

独家策划

推荐阅读
“对服装面料而言,防水和透气本是矛盾体,但我们采用高分子膜贴合技术,做到了既防水又透气。包括上述小程序在内,柯桥织造印染产业大脑已集成190多个应用,入驻企业4000多家,注册工程师11万多人,接入生产核心设备3万多台套。
2025-04-30 09:00
轻舟,顾名思义,以个头小、重量轻为最大特点。轻舟货运飞船副总设计师吴会英告诉记者,轻舟重量约5吨,目前的上行运力为1.8吨以上,下行为2吨。装载容积约9立方米,货物舱的体积为27立方米,可搭载航天员生活物资、科学实验设备、科学载荷等。
2025-04-30 05:10
4月29日4时10分,我国在文昌航天发射场使用长征五号乙运载火箭/远征二号上面级,成功将卫星互联网低轨03组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。
2025-04-30 05:10
近日,我国天都一号通导技术试验星成功完成白天强光干扰条件下的地月空间激光测距技术试验,在国际上首次打破地月空间卫星激光测距仅能在夜晚作业的时间限制,标志着我国在深空轨道精密测量领域取得技术新突破。
2025-04-30 05:10
搭载该模型的AI手机、智能屏幕、陪伴机器人“AI智伴小熊”等产品,为用户带来更加个性化、智能化的生活体验。
2025-04-30 09:04
(夏婷,中国科协创新战略研究院创新环境研究所副所长、副研究员)
2025-04-29 12:58
北京正推进“超高清入户行动”,推进有线电视超高清机顶盒全面置换,“计划于6月底完成标清机顶盒的置换目标”。
2025-04-29 09:10
脂肪组织中隐藏着一群脂肪细胞祖细胞,它们负责制造新的脂肪细胞。更令人惊讶的是,随着年龄的增长,APC还会进化成一种更为强大的“超级工匠”——年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-A)。
2025-04-29 09:51
近日,中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所(以下简称“质标所”)农业环境污染物研究室成功研发出全球首套面源污染智能监测系统。
2025-04-29 09:50
一位老人站在秧田里,大喊一声“拔秧哦”,弯腰拔起第一把秧苗。众人齐声应和,大声喊:“风调雨顺,五谷丰登。”秧田里,一排人将秧苗拔起,担到打过格子的稻田里,整整齐齐插好。
2025-04-29 06:30
2024年,全国生态环境质量持续改善,环境安全形势保持稳定,公众生态环境满意度达91.24%,连续4年超过90%。
2025-04-29 09:07
把青春奋斗融入党和人民事业,青春才会绽放绚丽光彩。
2025-04-29 09:28
人形机器人是人工智能赋能新型工业化的高级载体。
2025-04-29 09:14
基本建成国家语言文字大数据中心,初步建成国家关键语料库和国家战略语言资源信息库。
2025-04-29 09:13
“让学生在自然中领悟生命科学的魅力,在实践中锤炼强农兴农的本领。”
2025-04-28 16:42
雨水浸入土壤,导致土壤中的氧气骤减,蚯蚓爬出地面吸取新鲜空气;大雨过后枯枝落叶、微生物等有机物增加,也为蚯蚓提供了更多觅食机会  这几天,南方多地降雨。蚯蚓因无专门的呼吸器官,其呼吸依赖皮肤与土壤孔隙中的氧气进行交换,雨水浸入土壤后往往会占据大部分孔隙,导致土壤缝隙里的氧气骤减。
2025-04-28 10:08
2011年初,团队成员、硕士研究生周何乐子参与塑料及其复合材料数字化成形项目研发。周何乐子和年轻的团队成员没有因此退缩,历经5年攻关,最终攻克了塑料及其复合材料数字化成形的一系列关键智能技术。
2025-04-28 10:02
早上7点,安徽师范大学生命科学学院教授黄松准时踏进办公室,开始一天的工作。目前,黄汝怡在上海海洋大学攻读蛇类学博士学位,“现在连她导师的办公室都成了她的‘养殖场’”。
2025-04-28 10:01
4月的鼎湖山,清晨还带着寒意,黄忠良已经走进了林子。1956年6月30日,中国科学院华南植物研究所(中国科学院华南植物园前身)在广东肇庆建立鼎湖山国家级自然保护区,这是中国首个自然保护区,也是唯一隶属中国科学院的保护区。
2025-04-28 10:01
160年前,欧洲生物学家孟德尔通过杂交实验研究豌豆的花色、果荚颜色等七大性状的遗传变异,发现了遗传学三大基本规律中的两个——分离规律和自由组合规律,奠定了现代遗传学的基础。
2025-04-28 09:30
加载更多