5克羽毛球打出400公里的时速,林丹用羽毛球击碎木板,你信吗?

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  一位专业羽毛球运动员一记大力击球,可以直接把羽毛球打进一个西瓜里面。

  

  为什么质量仅5克的羽毛球有如此大的杀伤力呢?

  关键在于速度!好的专业运动员打出的球速,瞬间可超过300公里/时(约83m/s),在非常短的距离上有很大冲击力。

  时速300km/h是什么概念?目前国内G字头动车的速度,也是波音737飞机抬头速度,普通家用轿车在高速上,油门踩到底,也不可能到达时速300km/h……

  羽毛球打进西瓜,这也不算啥,毕竟网上有个小孩还能把纸牌(飞牌绝技),用手甩进西瓜里;

  但是接下来的这个动图中你可以看见林丹用羽毛球击碎了木板,并且打坏了羽毛球拍与羽毛球,看看一众明星惊讶的眼神,你可以想象到林丹这一球拍的力量!据悉,这块木板厚12mm。

  

  由于空气对羽毛球的阻力很大,自身的质量太小,羽毛球在脱离球拍后速度降低也非常快,因此,通常人们并不觉得羽毛球能达到如此大的速度。

  羽毛球扣杀最高时速是426公里/时,这个记录是来自丹麦的男双选手科丁在2017年比赛中打出一计426千米/时的杀球,一举打破李宗伟保持的417千米/时男选手最快杀球世界纪录。

  

  而林丹目前的扣杀最高时速据说是401公里/时,排名世界第五;而节目中的扣杀绝非最高水平,所以可想而知,羽毛球最高扣杀时速的杀伤力会有大多?

  羽毛球的杀伤力到底有多大

  物体由于运动而具有的能量,称为物体的动能。它的大小定义为物体质量与速度平方乘积的二分之一。

  

  如此算来,羽毛球的动能Ek=0.005*83*83/2=17.22J(其实这个计算没啥意义,动能最终在羽毛球撞击物体后转换为内能,随机传导到周围的环境)

  我们可以换个概念,从动量定理的角度思考,动量定理内容为物体动量的增量等于它所受合外力的冲量即Ft=mΔv,羽毛球动时速300公里/时到撞击物体静止,我们假定时间为0.01s,此时我们可以计算出,在这个过程中羽毛球对物体之间的冲击力大小;F=mv/t=0.005x83/0.01=41.5N

  不对,41N的力可以把木板压碎吗,显然不能,但是我们忽略了作用面积,也就是41N的力作用在很小的面积上,就会产生很大的压强;

  那我们来算下,这个压强大概会有多大?

  羽毛球球托直径25毫米至28毫米,底部为圆形,羽毛球头部的投影面积为S1=πr2=3.14x(0.025*0.025)=0.0019625m2

  因为羽毛球头部为球体,羽毛球头部与木板撞击瞬间,我们假定有头部投影面积的一半接触,所以S=S1/2我们计算压强大小为P=F/S=41.5/(0.0019625/2)pa=42293pa=0.0423Mpa

  什么概念呢,自来水的压力为0.14Mpa,按说这个压力,不至于把木板计算吧,不知道是计算有问题,还是节目效果……

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