⚛ 物理

在水里向下踩一脚,身体为什么会突然往上飘?

看完这篇你会知道,踩水能浮起来是因为水会把你推它的力原路奉还,方向刚好朝上

你有没有试过站在泳池里,使劲向下踩水,然后感觉整个人被什么东西托起来了?那一刻你没有在飞,但身体就是不往下沉。这背后藏着一个超级聪明的物理原理,牛顿老爷子早就帮我们想清楚了。

水为什么会"推"你?

先想象一下这个场景:你站在地上用力跺脚,地面会推你向上吗?其实会的!你跺下去多大力,地面就弹回来多大力——只不过地板太硬,你感觉不明显。水也是一样的道理。你的脚使劲往下踩,水就会把这股力气原封不动地"还"给你,方向刚好相反,也就是往上推。这就是大名鼎鼎的"牛顿第三定律":你推它,它就推你,力气一样大,方向正好反过来。踩下去的力越大,水推你上来的力就越大,这就是为什么猛踩一脚会感觉身体"蹦"上来一下。

水和地板有什么不一样?

你可能要问:那踩地板也能飞起来?为啥踩水感觉更明显?关键在于水是会"流动"的。地板硬邦邦,你踩下去力气马上就被弹回来;但水会被你"踩跑"——被你的脚推走,从四面八方散开。这个过程,就像你拿手拍桌子和拍水面,拍水的时候会溅起来一大片。正是因为水被推开,它才能对你的脚产生一个持续的、向上的推力。而且水比空气重多了——水的密度大约是空气的800倍——所以在水里踩一脚能推动的"东西"远比在空气里挥手要多得多,推力自然也强得多。

蛙泳、踩水、游泳的人都在用这个原理

游泳运动员踩水能让身体浮在水面,靠的就是不断地向下和向外拨水,让水持续把自己往上推。蛙泳腿的动作像青蛙一样往后蹬,本质上是把水往后推,水就把人往前送。你在泳池里站着踩水不沉底,其实和潜水艇用螺旋桨推水让自己前进是一个道理,只不过你是竖着用,潜水艇是横着用。甚至冲浪板手用手划水起步,皮划艇用桨推水前行,全都是同一招——你推水,水推你,方向相反,力量相等。把这个招式练熟了,水就是你最顺手的"弹簧"。

有意思的是,水母从来不踩水,它们靠收缩身体把水往后喷,让自己往前冲——说穿了,它们几亿年前就"发明"了喷气推进,比人类的飞机早多了。下次游泳的时候,不妨想一想:你和水母,其实在用同一个物理原理漂浮在水里。