表面布满凹坑能减少运动阻力
柳鲲鹏
2009-12-2
关键字：表面 凹坑 阻力
简介：用同样的方式力道击打高尔夫球，一个表面光滑一个表面布满小凹坑，凹坑球飞得更远。同样道理，表面布满凹坑的汽车轮船飞机阻力也更小。
人的主观感觉并不一定正确，哪怕看起来再显然的事情。举例来说吧，用同样的方式力道击打高尔夫球，一个表面光滑一个表面布满小凹坑，哪一个飞得更远？相信所有人都认为是光滑球飞得远。不过既然问了这个问题，显然不那么简单。实验证明，对一个职业球员来说，粗糙球飞行要远40%。
啊？会有这种事？为什么呢？从风洞实验来看，粗糙球尾流小，所以阻力更小。还有呢？个人认为，因为粗糙表面会保留一部分慢速空气，相当于一种空气膜的润滑作用，迎面而来的空气掠过表面时阻力就大大减少，当然速度快了。反过来说，如果空气与物体作用力小于空气间的作用力，那一定是光滑球更快了，不过这不太可能。
扩展一下，可以确定，粗糙表面的汽车一定更加省油（因为阻力变小，经过测试大约省油10%），高速飞机应该也是如此。水中的轮船呢？显然水之间的阻力小于船表面与水的阻力。当然了，这应该也与凹坑的大小、形状、密度有关系，比如凹坑尺寸应该远远小于物体尺寸。将来的汽车飞机表面布满凹坑，大家表大惊小怪，因为那样阻力小。
当然布满凹坑的运输工具表面有点难看，制造方面也不够方便。另外，对于飞机、轮船来说如何保证凹坑的边缘坚固性，也是个问题。
再说两个现象。对于有拖斗的车，放下车斗挡板阻力一定变大，因为无法形成一定的慢速空气；大桥拉索表面也是布满凹坑，因为这样在风雨中的摇晃幅度小约5倍，显然也是受到的作用力小有关（当然也可能是凹坑破坏了整体作用的结果）。
感兴趣的人可以进一步看看《流言终结者第6季：脏车跑得快》。
