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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 雨滴大小和末速度關(guān)系的初探
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 下雨是一種自然現(xiàn)象，這里從雨滴的形成機(jī)制和不同大小的雨滴的下落過(guò)程來(lái)研究其最后速度。其中包括受力、形態(tài)變化、速度變化等。最后得出雨滴大小對(duì)雨滴的末速度有影響。
- 詳細(xì)介紹：
- 首先運(yùn)用流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，分析雨滴下落所受的粘性阻力和壓差阻力，然后，考慮雨滴在空氣中下落半徑增加對(duì)雨滴速度的影響，得出了雨滴下落速度和雨滴半徑的關(guān)系，最后對(duì)雨滴下落收尾速度進(jìn)行一般討論。最后得出不同雨滴的最終極速度并不相同，相對(duì)較輕較小的雨滴，受到的空氣施加的阻力的影響將大一些，換言之，較輕較小將會(huì)比大雨滴早一些達(dá)到極限速度；然而相對(duì)較大較重一點(diǎn)的雨滴，他們受到的空氣施加的阻力的影響是小于小雨滴的，故這些大雨滴的終極速度也會(huì)晚一些達(dá)到，
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作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 為提高自身寫作能力及獨(dú)立思考的能力和科學(xué)研究能力。由落體運(yùn)動(dòng)了解不同大小的雨滴在下落過(guò)程中的受力情況，形態(tài)，速度變化及最終極速度的差別。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 運(yùn)用落體運(yùn)動(dòng)分析了大自然中雨滴下落的問(wèn)題、對(duì)大小物體下落速度的差異進(jìn)一步了解、不僅分析了不同大小的物體下落的終極速度，還包括了形態(tài)變化、受力情況。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 拍攝圖像和視頻、沖鋒衣、目標(biāo)識(shí)別、雷達(dá)、遙感、交通導(dǎo)航及軍事國(guó)防、水土保持（流失）演示儀 科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)計(jì)、人工模擬降雨器的設(shè)計(jì)、建筑物的使用功能、大跨度建筑的輕質(zhì)屋蓋設(shè)計(jì)中雨噪聲問(wèn)題等。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 首先運(yùn)用流體力學(xué)的相關(guān)知識(shí)，分析雨滴下落所受的粘性阻力和壓差阻力，然后，考慮雨滴在空氣中下落半徑增加對(duì)雨滴速度的影響，得出了雨滴下落速度和雨滴半徑的關(guān)系，最后對(duì)雨滴下落收尾速度進(jìn)行一般討論。
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 無(wú)
參考文獻(xiàn)
- 1.PXJY-B2型人工模擬降雨器 2.水土保持（流失）演示儀 科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備 3.濾紙法地面雨滴譜的觀測(cè)和資料處理 4.不同大小尺度的雨滴下落末速度分類 5.利用雨滴尺寸分布數(shù)據(jù)確定雷達(dá)測(cè)雨參數(shù) 6.沖鋒衣防水指數(shù) 7.雨滴下落的收尾速度
同類課題研究水平概述
- 關(guān)于雨點(diǎn)下落問(wèn)題，國(guó)內(nèi)有許多學(xué)者進(jìn)行了研究。研究在兩個(gè)層面上展開(kāi)，在理論研究層面上，從不同的角度對(duì)雨點(diǎn)下落過(guò)程中，雨點(diǎn)大小的形成機(jī)制及其與下落速度的關(guān)系進(jìn)行了研究，隨著研究的不斷深入，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)影響雨點(diǎn)下落的速度大小不僅僅是雨點(diǎn)的大小，還與其它因素有關(guān)，這些因素之間又是相互關(guān)聯(lián)的，由于受多因子的影響，對(duì)它的研究顯得較為復(fù)雜。因此，對(duì)雨點(diǎn)問(wèn)題的研究范圍拓展了，研究涉及到的知識(shí)更廣。在實(shí)踐研究層面上，學(xué)者們從實(shí)驗(yàn)出發(fā)，利用高科技手段，對(duì)下落雨點(diǎn)進(jìn)行觀察、研究，解開(kāi)了雨點(diǎn)大小不一的謎團(tuán)，有的學(xué)者對(duì)雨點(diǎn)大小與雨點(diǎn)下落速度還進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，并建立了關(guān)于雨點(diǎn)大小與下落速度的關(guān)系的數(shù)學(xué)模型。以上研究都是基于學(xué)者的身份進(jìn)行的研究。 而作為大學(xué)學(xué)生對(duì)雨點(diǎn)下落問(wèn)題的研究，國(guó)內(nèi)一些一流大學(xué)的高年級(jí)學(xué)生也進(jìn)行了相關(guān)的研究。其中，研究基于試驗(yàn)研究的較多，即通過(guò)對(duì)下落雨滴的觀察，建立相應(yīng)的模型，從而得到雨點(diǎn)大小與下落速度的關(guān)系。但是這些研究與實(shí)際雨滴的運(yùn)動(dòng)情況有一定的差距，而且這些研究都是基于單因子試驗(yàn)的基礎(chǔ)上之，缺乏對(duì)雨點(diǎn)下落問(wèn)題的全面研究。
