科學小馬三千問(1)云中城有多高?

? ? 歡迎大家閱讀科學小馬三千問,在這個系列里,我們會為大家解答關于小馬的細節(jié)性問題,并盡量給出科(瞎)學(扯)性回答。
? ? 今天的問題是:

? ? 自然界的積云大約在600~3000米之間,但云中城這種科技魔法產(chǎn)物可不能僅僅靠天然云朵的自然高度來計算。
? ?我們找到了瑞瑞從云中城上作死跌落,云寶逼出彩虹音爆前去救援的視頻,?

? ? 瑞瑞下落時間約為53秒。
? ? 但隨著速度的提升,空氣阻力會越來越大,在這53秒里絕大部分的時間為瑞瑞作空氣阻力與重力平衡的勻速運動時間。所以我們要知道瑞瑞的體重和體積。
? ? ?因為瑞瑞和云寶的體型差別不大,我們不妨用云寶作研究對象。

? ? ?我們發(fā)現(xiàn),橄欖球長軸長與云寶頭部直徑相仿,而前者一般為28~30cm,云寶頭部直徑較橄欖球長軸稍大,故取上限30cm。
? ? ?云寶頭部可近似為一顆密度與水相近的球,易得其質(zhì)量約為14kg。
? ? ? 我們對其圖片進行處理(前方高能)

? ? 云寶總質(zhì)量約為2.5個頭,約為35kg,記為M。
? ? 接下來,我們看看瑞瑞跌落的姿勢。

? ? 由剛剛數(shù)據(jù),易知其阻力面積約為0.2㎡,記為S。
? ? 接下來,由?阻力公式:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? F=?CρSV2
? ? 其中?C為空氣阻力系數(shù),ρ為空氣密度,S物體迎風面積,V為物體與空氣的相對運動速度。
? ? 因為F=G=Mg≈350N,解得V=51.9m/s
? ??故得云中城高度約為50×52m?=2600m~53×50m=2650m之間,與自然云層高度相仿。
? ?? 所以云中城高度約為2600米左右!
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