气球内外的空气密度是否相等?
妄想与你丿s6
不相等,内部密度大于外部.对气体来说压强越大,密度越大：1.你把气球打开,发现里面的空气是向外跑,而不是外面的空气往里钻.说明内部压强大于外部.2.气球是有弹性,弹性就是保持原来形态的能力.气球因为变大后,具有一种向内收缩的倾向,所以对内部的空气有压力,使得气球内部空气比外部空气压强更大.
为您推荐：
其他类似问题
气球就会悬浮在空中!
不一定：往上飘的气球内部密度小于外部空气；往下落的气球内部密度大于外部空气（气球皮质量忽略不计的情况）；但气球内部气体压强是一定大于外部气体的（热气球除外）
扫描下载二维码为什么用力拍气球反而不容易飞得远？
【nanakoizzmi的回答(175票)】:
不太赞同楼上的回答，用高速摄像机可以简单的验证出手速度孰快孰慢。我的想法是这样的：
仔细观察你会注意到用力拍气球的时候气球并不是做直线运动（或者说做向下的抛物线运动），大多数情况下用力拍气球气球会坐不规则运动，甚至直接向斜上方向飞。这是因为轻质点在流场（空气）中运动时，当雷诺数
较小时（例如管道流动以2300为界）， 流动状态为层流，而当雷诺数较大时为湍流。湍流是一种很复杂的运动，流动状态可以用Navier-Stokes描述，但由于方程是非线性的，求解比较困难。贴一个刚上研究生时候fluent课程作业吧
可以看出质点的运动轨迹是不规则上升的。但是与此例不同的是，题主的气球在离手后并没有其他气流推动，所以其运动轨迹并不是一定向前，甚至在涡的影响下向后运动！
简单来说气球大部分动能消耗在自身的不规则运动中了。然后当雷诺数降低到层流时，气球的运动方向并不一定是向前的。
-------------------
第一次被人赞同了好开心，那就再多说点。
实际中为什么气球会做不规则运动？气球在空气中的运动比轻质点的运动要复杂得多，因为气球有一定的表面积。要知道不管气球运动的多块，在贴近气球表面附近的气流总是层流，一般在计算时人为的把层流和湍流分开，层流这部分称作“边界层”，边界层和紊流层相互作用，并且在扩散边界层尾部形成涡流，（见下图）。根据柯式理论（Kolmogorov），湍流能量从大尺度湍涡逐级连续地输送到小尺度湍涡的能量连续流，这个湍能在尺度谱上的流动，一直到最小的内尺度，由分子粘性把它们耗散为热能。涡流伴随着能量和质量的交换，纯数学计算几乎不可能。事实上真正能熟练玩转大涡模拟的人都至少是教授级别的人物。。
另外气球由于是球形的，在背风面还会出现边界层分离，进一步使问题复杂化。
【志瑞的回答(253票)】:
题主这个问题是非常有意思的。看起来简单，仔细想想，还是很值得考虑的。
结论似乎显而易见，但是 解释的理由也很容易产生误导。
我在这里把我最开始看似有道理，实际是误导性的分析，以及最后比较清楚的分析罗列如下。如果你对分析过程不感兴趣，可以直接跳到最后的“根本原因”。或者只看黑体部分，略过推导就行了。
这个主要是空气阻力的原因。
物体的速度以及形状是决定空气阻力的两个最主要的因素。不同力气拍气球，差别的只有初始速度。
当用很大的力气拍气球的时候，气球的初始动量（mv）很大，也就意味着初始的速度很大。因此，大力气拍的时候，使得气球的初始阻力非常大，速度迅速衰减，运动时间短，从而导致行程短。而小力气拍气球，虽然初始速度小，但是速度衰竭慢，运动时间长，从而行程长。
这样的分析看起来很直观。但是！仔细一想，初始速度大，衰减快，运动时间短，但是平均速度也大啊。行程是速度对时间的积分，运动时间短，平均速度大，行程一定短吗？当然是不一定。
于是，我拿出纸和笔，试着推导一下。
简化模型1：
假设阻力和速度的平方成正比，其他的形状系数等等都设为常数，这里设为1，不影响定性的分析。即为阻力
假设只有水平方向运动，不考虑竖直方向运动。
假设气球受力只有水平方向空气阻力。忽略气球形变产生的压强差。忽略重力、等其他受力。
对上式从0到t时刻进行积分，
那么，气球的行程s
另外，在简化模型里面，由于只受到水平空气阻力一个力，在速度减小的过程中，阻力减小，加速度减小，速度减小得越来越慢，但是永远不会到0。这是模型本身的问题。
这里，我们假设最后减小到一个非常小的速度
，以至于我们观察者认为气球已经停止。
于是，行程
推导到这里，我们发现问题了，速度减小到
的时候，所经历的行程
，与初始速度
是正相关的。也就是说，初始速度大，行程一定长。这似乎与我们的观察相违背。
那么，我们为什么会观察到，用很大的力气拍气球比用较小的力气拍，气球行程短呢？（这里行程指的是观察者认为气球停止，在我们的模型里，即为
回过头来仔细检查我们的模型，我们发现，我们假设了在整个过程中，气球所受空气阻力为速度的平方。然而，在实际中，
这个假设是对于速度较大的时候成立。而对于速度较小的时候，阻力是和速度的一次方成正比，即为阻力
于是，对于使用较小的力拍气球的情况，我们换做新的假设，即为阻力
，来重新推导气球行程。
简化模型2：
（改变原始假设）
对上式从0到t时刻进行积分，
那么，气球的行程s
同样，假设速度减小到
此时，行程
比较两个阻力模型：
到这里，对于两种阻力和速度的关系，我们得到两个行程。
（速度大）
（速度小）
这里，我们需要比较
。可是，真的能够比较得出来吗？在模型2中，假设速度较小，在模型1中，假设速度较大，也就是说
。我们从这里，是得不出
的大小关系的。
于是，这样的分析又陷入了困境。
当分析产生问题的时候，我们应该检查的是物理模型假设以及推导过程。仔细检查过程，并没有问题。那么问题还是出现在物理模型假设上。其实，是出现在源头，直观的感觉上。
回过头来，我们发现，这样的分析，本身就是错的。因为，如果高速为模型1，低速为模型2。
那么在模型1中，当速度减小到模型2的速度的时候，后面的物理过程一定是一样的。而且，模型1还多了前面一段的行程。
也就是说：
初始速度大的情况，一定会导致比较长的行程。
根本原因：
在较大的力气拍气球，并不意味着气球的初始速度较大！而仅仅是说明，在接触的一刹那，力量F比较大。
而我们很容易产生直观的推导，当做此时初始速度较大。事实上，较小的力气拍气球的时候，气球的初始速度比较大，从而飞得远。而较大的力气拍时，气球初始速度反而小。
原因是，动量和冲量的问题。
当拍的力气大的时候，虽然力气大，可是人手和气球接触时间短，冲量
小，初始速度小。反过来，拍的力气小的时候，接触时间长，
大。初始速度大。（
那么这里还存在一个问题，你可能会问，你怎么就能比较两种情况的
减小的程度，和
增大的程度，哪个大呢？在拍气球的时候，都是人的手在拍，大力气和小力气，虽然有差别，但是这个力也就是几牛顿到几百牛顿的范围。而接触时间的差别可就大了。
这个现象，打篮球的同学们，在投篮的时候会很有感触。
因此，这个现象让人疑惑，是因为：我们直观的把大力气当做大速度，于是疑惑，为什么飞不远？其实飞不远就是因为速度小啊。
为了更直观的感受一下拍气球的过程。我们想象如下的情况。用手推弹簧。
当我们用一个较大的力气，猛地推一下弹簧，弹簧有个压缩量。当我们用较小的力气，慢慢推，我们能一直推到推不动为止。而较小的力气能得到较大的压缩量。这里还是一个接触时间导致的冲量的差别。
引申一下：
科学和哲学是相通的。
人生中很多事情，开始抱着非常大的热情和动力，但是却不一定成功。而有些人看着热情并不高，慢慢来，却成功了。这里的关键在于，坚持的力量。开始阶段很大的热情和动力很难持之以恒的坚持下去，而细水长流，慢慢坚持到底的人，才会成功。
前面我又是简化模型，又是推导公式的，其实只是想把我思考这个问题的过程告诉大家，并没有任何的秀智商秀优越的意思。因为，我思考这个问题的时候，也犯了错误，走了弯路。就像我老板经常说，我不在乎你知不知道这个知识，知不知道这个结论，我在乎的是，你思考问题的方式和思路。
日。于知乎。
【猪小宝的回答(92票)】:
外界输入物体的能量 大约等于 物体的动能变化+物体的应变能变化
Total work = Kinetic energy + Strain energy
简单说，给气球力，或者说对气球做功，输入的这些能量带来了两个效果：
1. 气球的运动状态改变
2. 气球的自身形状改变
外部能量在这两者中间的分配，跟外力加载的速度有关。所谓的静力加载，就是假设几乎所有的外部能量都变成了应变能。而动力分析则考虑了外力加载速度的影响。
我们高中学的物理，绝大多数情况下假设物体为“刚体”，也就是物体的形状不会变化，所以应变能变化永远为零，外部做功就等于动能变化。
加载速度慢，气球的变形小，绝大多数外部能量变成气球的动能；加载速度快，气球的变形大，很多能量消耗在了让气球变形上，气球得到的动能就少了。
正因为如此，绝大多数材料测试标准，都规定了加载速度，比如ASTM 混凝土圆柱试件的加载标准是35正负7 psi 每秒。如果偏离了这个标准加载速度，动能变化的影响就不可避免，测出来的就是动力弹性模量而不是静力弹性模量了。
类似的例子还有锤子敲钉子，即使作用力的大小差不多，慢慢敲和快速敲的效果也完全不同。比如说，你拿锤子从侧面慢慢敲玻璃杯，玻璃杯会移动，而你拿锤子从侧面快速敲玻璃杯，玻璃杯不会移动，反而会碎掉。第一种，锤子敲击的能量主要变成了动能，第二种，锤子敲击的能量主要变成了开裂所需克服的表面能。
【DanielLiu的回答(13票)】:
我看了之前各位的回答，不得不说真是满头大汗啊……地铁上正好有空，说一下我的想法。
我觉得这个问题超级复杂。首先这个问题说的用力，什么叫做用力拍？用多大的力气？气球是什么几何尺寸？里面灌装的是什么气体？气球被拍打的时候有没有剧烈的几何形变？这些东西都不确定，但又都很重要，你这个问题答案角度自然就多了。我是搞流体的，算本职工作吧，所以我就从我的专业说一下好了。
我们知道气体的流动有两种基本的流态，层流和湍流……运动的物体和气体相对运动带来的阻力有气体分离造成的压差阻力，有气体与物体表面相对运动带来的摩擦阻力。这是我讨论这个问题的关键词。
既然是理论分析，我假想气球不应变，是一个理想的球体。
对于一个球体来说，运动速度越慢，背部分离越小，分离阻力小，摩擦阻力也越小。运动速度越快，分离阻力越大，摩擦阻力也越大。
那么分离阻力随着速度的变化是一个高阶非线性的过程，所以说，初速度越快的球，在开始的很短的路程里，分离阻力消耗的能量是大于初速度小的球体的对应分离阻力的耗能的。
然后摩擦阻力，高速的气体流动更容易转淚为湍流，应该说湍流附面层的摩擦阻力大于层流附面层的摩擦阻力。
综合两个阻力的分析，我们可以简单比出高速运动的球体和低速运动的球体的阻力大小。如题中的结论。
我要强调的是，这个题目结论是极不严谨的。我们都知道紊流球试验，球体的阻力随着流体流速根本就不是正相关的。有一个速度区域，层流附面层转淚成湍流附面层，从而推迟分离点，减弱流体在物体背部的分离阻力，此时总体的阻力随速度增加而减小。速度再继续增加，阻力会减小到一定程度又再一次增加到很大。
这个现象本质是缘于湍流的局部脉动加剧了气体附面层在不同速度层的法向能量交换，从而延缓了附面层的堆厚和发散分离。这个原理被作为涡流发生器等等减阻手段的理论依据吧。但是也不完全，这么说也是不严谨的。
通过看这个问题，我也学习了人家的答案和思维过程。不过我感觉，在知乎上真的不能迷信赞的多少而只看一个答案。毕竟隔行如隔山。不同的角度看问题都会有值得学习的地方。
【林振国的回答(5票)】:
能量才是守恒的。对比体积相等的球状 体， 硬度大的飞得远
以下是我的猜测:
相比体积相等硬度不同的球状物，气球因为软，当很用力拍的时候，手上很大一部分动量在转移到气球上时转化为使气球变形或旋转的势能(用力拍的冲量不能保证均匀)。也就是说很大一部分的能量没能转化为气球的动能;轻拍气球则可能使气球获得很大的动能(如手推着气球出去时气球初始速度等于手的速度)。当然，大力拍很可能使气球有个向下或向上的分力，虽然人在拍时觉得用了力，但力不一定使气球向前飞。动量(能量)所以总结就是大力拍的气球在水平方向的不一定比轻拍大多少。
2.阻力。 当考虑气球飞行速度阻力不能不考虑。但楼上各位已经说清楚了，我就说下自己想法，就是阻力大使得大力拍的气球前段变形，同样的，动能会转化为势能。进一步减少大力拍的气球的速度。另，因为气球软的性质。很大可能气球会受力不均衡，加上浮力重力影响，气球会变换飞行方向。而飞得慢的气球则很可能保持受力均匀，一直直直得飞。大家有没有留意过大力拍气球会有气球向上或向下飞的时刻呢？所以拍得大力的气球不一定在直线上飞得远呀O(∩_∩)O
3.既然说得改变方向的飞行，再来扯人的'错觉'。既人们在观察大力拍和轻轻拍的气球时的期望不同。如大力拍的气球可能在气球开始变换方向时就认为气球已经'用完能量'了，然后算此刻与自己之间的距离当做飞行距离，而轻拍气球时可能就等气球落地再记录距离(可能我的说法夸张了，意思就是人们期望拍得大力的气球能有很明显得飞得远，当飞行距离相差没那么大时，人们第一感觉就是原来拍得大力飞得没那么远呀？!o(╯□╰)o，更不用说用力拍的气球向上飞行让人觉得气球直线距离飞得短)。
暂时想到这些，想到再更新。高大上的公式就不列出来了，学生一枚，懂得没楼上各位多。请多指教。
【遛鸟侠的回答(7票)】:
水平击气球，飞的远不远，主要看气球脱离打击物时的水平速度（初速度）和时间（高度）。
骤然而停的重击产生的大能量对于气球初速度无能为力，因为大能量只能转变为形变势能，而形变势能恢复时，气球已经脱离打击物，无法获得定向力的支持，因而不能获得定向的动能。最后形变恢复时，也就是对气球周围的空气做功而已。
————————————————·—
看了izzmi的答案，觉得自己答案有不妥。
这一题可以把球与气球拿来对比。球在形变恢复时，打击物是并没有脱离球的，气球也是如此，这是我的最大失误。甚至带偏了无翼熊，抱歉啊。
飞的远不远，看平均水平速率和飞行时间。重击下的气球，其水平速率会因为难以脱离空气滞留而迅速消耗。
————————————————————
再看这个问题，有些新想法：我觉得气球之于空气，与球之于水很类似。
—————————————————————
想法+1 对于形变恢复时到底有没有脱离打击物，有待商榷。
【傅韬的回答(6票)】:
嗯……看了一圈，有几个答案解释了一部分，来补充一个原因。
相信大家都知道为什么飞机会飞，下面是手画的原理简图（手搓勿喷）：
机翼的上下两部分形状是不同的，空气（蓝色箭头）被机翼划过时，相同时间内上层的空气跑过的距离大于下层的空气，也就是说上层的空气流动速度大于下层的空气。机翼的上下两部分形状是不同的，空气（蓝色箭头）被机翼划过时，相同时间内上层的空气跑过的距离大于下层的空气，也就是说上层的空气流动速度大于下层的空气。
而上下层空气对机翼的压强（红色箭头）与空气流动速度成反比，所以下层空气向上的压强大于上层空气向下的压强，结果就是机翼受到了向上的力。
气球的例子也是一样：
手拍打的动作带动气体产生了气流（蓝色箭头），而另一面的气体是没有速度的，这导致了气球两侧巨大的压强差，即使气球因为用力拍打而具有较大的初速度，但是受此压强差的影响速度猛降，所以很快就失去速度了。手拍打的动作带动气体产生了气流（蓝色箭头），而另一面的气体是没有速度的，这导致了气球两侧巨大的压强差，即使气球因为用力拍打而具有较大的初速度，但是受此压强差的影响速度猛降，所以很快就失去速度了。
另外，拍打这个动作影响的不只是一个方向的空气，而是气球附近的所有空气，由于拍打产生了气流，周围的空气会纷纷骚动起来，具体如何运动得靠来计算。简而言之，气球想直线飞行已经是很难的事了。
剧烈下降的速度和七扭八歪的飞行路线，导致了大力拍打的气球飞不远。
想要气球飞的远，用手指头朝气球重心轻点一下最有效啦~
【知乎用户的回答(6票)】:
这个问题难道有这么难回答么？首先排名第一的回答肯定是错的，刚体模型不适合气球所有运动的模型，只适合其中一部分。排名第二的回答过多考虑了气球外部的空气动力学，而没有考虑气球内部的流体力学情况，同时球体模型也不适用于气球。
先说题主的问题是否正确，用力拍气球真的飞不远吗？其实未必。这里有个误区。实际上在一定力度下气球飞的远近还是与力度成正比的，就如排名第一所推导的。这个“一定大小”力度的前提是使得气球的形变量很低，可以近似看成球状刚体的运动。如果力量变大，情况就不一样了，这时问题可以变成：“用更大的力度拍气球为什么对气球飞行更远的效用没有了”。
实际上低力度拍气球，气球内部的乱流和质点变化可以忽略，气球可以看成是在重力和空气阻力下的刚体运动，这里面并没有太多的空气动力学，所有的空气动力学效应可以等价为空气阻力进行计算。但是大力度拍气球，事情就变得复杂了。
首先，手给的巨大冲量会使得气球接触手的位置发生很大的形变，然后恢复，这个过程中气球的质点会发生变化，而气球质点变化后，其运动不再是规则的刚体运动，而不规则运动又会改变气球的空气动力学，气球外部的气流合力并不能看成在如低力度拍时的等效阻力，层流效应减弱，湍流效应增强。而湍流效应是混乱多向的，这又进一步改变了气球的运动轨迹，还有，气球会在湍流作用下再次形变而不是球形，质点再次变化而不能恢复。两者互相作用，使得气球运动不再是个线性问题而成为非线性问题（A影响B，B又反过来影响A），非线性问题很难解或解释，大家可以看成此时的气球运动是不规则的，既然是不规则运动，就不可能沿着固定抛物线轨道了，有时向前有时向上甚至有时向后，当然就“飞不远”了。非线性问题的结果一般取决于初始状态：你拍气球的位置，冲量大小及和重力相对方向，风向情况等等。而非线性问题是有“蝴蝶效应”的，一点点初始状况的不同，会导致结果的完全不同。这就是大家直观的，用力拍气球，气球跑不远，跑哪里怎么飞也跟自己想要的方向完全不同，也预计不到方向。倒是轻轻拍一下能感受到它往哪走。
其次，气球在压缩和恢复的过程中，气球内部会产生压强变化，这种压强变化在内部会发生乱流或所谓湍流效应，人手做的很大一部分功转化成了气球内部的热能，内部的湍流效应不仅会改变气球的质心、形状，而且会消耗掉很多初始能量，同时会产生内外部压缩-反弹-再压缩的热力学过程。这种过程持续于气球飞行的全过程，将大量的动能转化为热能消耗掉。这个直观的过程可以表示如下：人用力打气球下部，气球刚飞出瞬间，气球下部是压缩的，上部因为外部空气的阻力，也向下压缩，结果气球变得“扁平”了；气球内部空气密度变大，压强变大后，转而向外反弹；但反弹不是前后规则的，因为空气动力学效应，在外面，气球尾部空气密度低，前面空气阻力大，气球会向后变成类似“梭形”，而前顶部有一定反弹但还基本上是“扁"的；因为内部湍流及惯性，后部空气又会向前推气球，使得内部空气前后压力不一致，气球又会被压缩。。。如此反复。。。
而在运动后部，因为能量的迅速消耗，气球又基本恢复圆形，而低空速下，湍流效应逐渐消失，层流逐渐主导，这样气球又变成了类刚体的线性运动运动。所以直观感受，气球后段的运动大家还是能够知道，或是能根据当时的方向判断气球的落点。只是大力拍，前段运动不可预知。
没有一个推导公式，但我想大家能够看明白。
【王欠抽的回答(5票)】:
第一位答主其实并没有说出根本问题就是为什么慢慢打的时候v会大。
综合一下前两位答主的说法，重点在这:
首先是可以明确，最终脱离手开始漂移的时候的初速度越大，一定会飘的越远。这个结论其实哪怕阻力与初速度正相关依然成立。可以这样思考:假设两次的初速度为v1和v2，v1＞v2。然后分别都在空气中减速到了0，走过位移s1和s2。由于速度一定是连续变化到0点，那么v1变到0的过程中一定会有一点速度等于v2。而速度v1降到v2时已经走过了一段位移，又要加上s2点位移。那么一定有s1＞s2。不管阻力是何种类型的，不需要具体计算。那两种阻力模型也只是一个近似拟合罢了。
再次强调，此问题的反直觉与空气阻力的性质毫无关系。只要速度是单调减小的并且所受阻力模型相同，就一定有v1大于v2时，s1大于s2。
接下来比较两种情况的初速度大小为什么会反直觉。
慢打模型中，刚开始手打击到球上的时候，质心会获得一个动能，以及薄膜收缩的弹性势能。然后在慢打的过程中，弹性势能释放时并没有变成各方向相互抵消的动能，而是推了手一把，变成定向向前的动能。
但是在快打模型中，质心初动能过大，等到弹性势能释放的时候气球已经离开手了，薄膜各方向对称的舒张，对空气做功，速度不变，弹性势能没有变成动能而变成内(热)能了。
因此慢打模型会获得两段动能，反而超过了快打模型提供的初速度。
【知乎用户的回答(2票)】:
实名反对目前排名第一的@高阳的答案，理由如下：
1. 不评价前面探索性质的那些推导，但就之后明确回答问题的冲量部分，实在是让人觉得有些不明所以，虎头蛇尾之感。他最后明确的结论是用大力气去打气球会得到较小的速度，但是过程中却对F和作用时间t连个定性的分析都没有，从主观感受上得出了并不正确的结论。
2. 在这个问题中起作用的主要是流体力学的层流和湍流导致的阻力区别，在他前面的那些推导中直接假定了和速度的方幂和速度成正比得出结论，是对于本问题的非常粗糙的近似，以至于最后的结论都错了。
3. 一点私货...好好答题就好好答题呗...为毛线还会有人生哲理，来个结尾升华主旨什么的...貌似大量的点赞是冲着这个去的？
==========正文=========
1. 最后脱离时气球的质心速度肯定等于手的速度的，然后相对加速度亦为零，接触面的弹力为0。从人的主观感觉出发，越大力气拍球，手的速度也会越快
【如果不承认这点的话还请提出更为有效的近似】，所以大力气拍球的气球脱离速度比力气较小时拍球速度要大。
【讨论比较极端的情况，大力气拍球时最后脱离球时手的速度比小力气拍球时手的最大速度都要大】
【当然这里也可以用手是做匀减速的近似模型来算这个末速，以后有空再补吧】
2. 瞅了一下所有的答案，气球速度较大会导致空气形成湍流这点应该没有争议。湍流对气球的减速作用相当明显，其实就是表现为球的阻力和速度的高次方幂成正比
【一般的近似公式为多项式关系】然后球的速度迅速衰减到可以引起湍流的速度下限以下。但是由于湍流并不会马上消失，因此湍流的减速作用仍然在继续，这也就是导致尽管速度到了层流水平，和小力气拍球时的初速在一个量级，但是飞行距离仍然相比小力气拍球小很多。
3. 结论就是在气球尾部的空气湍流导致的减速作用是导致气球减速的主要原因。尽管没有数字计算会减少一些说服力，但是物理的部分已经在这里了，层流速度上限量级的估算等方便查资料再补充。
补充1：空气阻力和速度成正比，这里有个斯托克斯公式，给出了速度较小的球体收到的阻力的具体表达式。有兴趣的可以去搜索一下。然后在那个的推导过程中实际上仅仅考虑了正面的粒子碰撞造成的减速作用，对于流体流动造成的阻力根本没有考虑，所以这也是我当初在看@高阳的推导时明显感到有问题的地方。
补充2：不知道大家有没有拍过气球，实际上在拍气球的过程中我们的作用力并不完全经过气球质心，导致气球会旋转等等，旋转以后还有附带绕体环流导致的压强差，由于气球质量很小，会严重影响气球的飞行轨迹，但是由于该问题应该是假设不考虑这部分对飞行距离的影响的，因此按下不表。
【当然实际上飞行轨迹和飞行距离有很大关系】
补充3：本人并不打算将来做流体方向的，所以并没有接受过严格的流体力学方面的训练，如有疏漏欢迎批评和建议。
【大崔的回答(2票)】:
高中知识，冲量等于力乘时间，你所谓的大力量只是手的速度快而已。时间短，一样达不到最高速度。
这是最近打乒乓球忽然想到的。为什么过硬的海绵反倒打不出高速度？？作用时间过短，发不出力。
所以合适硬度的海绵很关键。
不知道这是不是就是所谓的透板。
【知乎用户的回答(1票)】:
原谅我没有看到杜康的回答，同时我也考虑多少了些。
.............................
.............................
1.用力击打气球，能量变为气球的动能和弹性势能，气球瞬间形变明显。然后呢，弹性势能要转化为动能呀，但是此时手于气球已经脱离，气球向四周恢复形变，击打面形变最大，所以产生的能量最大，但是只是击打了空气。
2.轻击打（退）气球。我指的是虽然用力轻了一点，但是击打（推）时间相对较长，从击打开始，还是动能到弹性势能和动能的转化。最大区别不是冲量什么的原因，而是气球恢复形变的时候，形变面最大的那个地方就是手击打的地方。那么，你想像下，一个压缩到底的弹簧在空中释放，和一个压缩一半的弹簧一侧顶着墙释放，which gun de more far?
反正我认为这样是解释最简单通俗易懂的。
【知乎用户的回答(1票)】:
你们这群理科生。。。 够了
【章逦的回答(1票)】:
因为气球质量小，空气阻力太大了。
【壶子的回答(1票)】:
猜测：力大、气球形变、运动方向横截面变大、阻力加大、阻力动力抵消后气球获得加速小于力小的时候. 达到最大速度小，行程短.
【Erwa的回答(1票)】:
排名第一的答案我没看完，因为我看到积分我就烦！
首先这个问题是一个不准确的命题。
因为按照题主的观点那么可以得出结论：用力为0时，气球飞得最远。
所以我觉得题目改成：为什么当力量大到一定程度后，拍气球的力量越大反而气球飞得越远。可以更准确的表达清楚题主的意思。
因为题主已经申明了他经常玩拍气球的游戏，所以我相信题主的这个结论是根据实践来的。不然我一定会这么去想象题主：
首先申明我没做实验（因为我身边没有气球），以下都是我想象出来的：
可能是因为“用力拍气球时，气球没有我们想象的飞得远，而且比想象的要近很多”这个现象，导致题主误以为“用力拍气球反而气球会飞得更近”。
（比如你去LV店里面买包包：你问店员“这个包包多少钱（你心里想的2万8）”，店员微笑着说“这个包包人民币两百块”，你当时心里面就想“卧槽！比淘宝还便宜”。但是呢，淘宝同款其实只要人民币80块）
为什么我会这么想象呢？（以下又是我想象出来的）
因为我认为，用力拍气球至少气球会获得一个很大的初始速度。
但是这个很大的初始速度会产生很大的空气阻力从而导致气球产生很大的形变从而导致空气阻力更大，所以速度会很快的降下来。这个过程气球飞翔的距离也就很短（我们假设他的长度为L1）。
但是呢，当气球速度降到跟用很小的力量拍打气球所产生的速度一样时，气球的形变也会跟用很小的力量拍打气球所产生的形变一样（因为形变是由于空气阻力导致的，空气阻力又跟速度有关系）那么相同的形变，相同的初始速度。所以气球接下来飞行的距离应该跟用很小的力量拍打气球飞行的距离一样（我们假设他的长度为L2）。
所以，用力拍打气球飞行距离应该是L1+L2肯定是大于L2的。只是由于L1比我们想象的小太对了导致我们误以为L1+L2小于L2。
由于题主的结论是实验得到的，所以我上面的想象全部都是错的。我把它写出来是希望高手给我指出错误让我学习。同时我也得到一个结论：实践比瞎猜靠谱多了！
【水流岚的回答(1票)】:
水平很有限。。用民科的知识和思路回答下吧。。气球与排球不同的是气球表皮很薄切更有弹性。。用手拍排球。。排球是作为一体受力的。。初始动量越大。。自然速度也越快。能飞的越远。。气球则不然，气球内部的空气是与气球协同受力且形变的。。轻轻拍气球。。这种影响相对较小。但是大力拍的情况下。。气球后方先受力加速，而后推进气球内后方空气向前，但是气球内前方空气受到气球前壁阻力。。此时气球并不会向前飞行。而只是变形成一个竖向的椭球体，之后再变成一个横向的椭球体，向前蠕动一段距离，如此反复，浪费大量的动能。。不是太好形容，应该是类似蛇腹部的蠕动。。这种情况下飞不太远应该算是比较正常的逻辑了。。。。
仅止提供一个思路吧。。希望有大牛能帮忙比较科学的表述
【袁王超的回答(0票)】:
很显然这个问题不能单纯把气球当质点，或者简化着来做了，那些只考虑初速度啊动量冲量的可以靠边站了。比较赞同第二名的答案，考虑了层流湍流涡流一些现实因素
【郭华峰的回答(0票)】:
我也在想挺好奇这个答案，在气球不破的情况下，力越大，初速度应该较大，那么运动距离相对较远。而真实情况似乎是力小比较远。可能是出手那刻，空气阻力太大，加速度f=kv使速度骤减更小，导致运动距离近。
【李飞腾的回答(0票)】:
你说用大力拍气球反而没有轻拍飞的远，请问你做过精确的实验证明你的这种感觉吗，感觉如果是错的推到那些东西就一点意义都没有了，选择的模型也会选择你能得出你感觉的模型。
我觉得气球在空气中运动，空气阻力对气球的速度影响很大，初速度大会导致大的阻力，气球质量小会对气球的速度有很大的影响，也就是加速度很大，会使气球很快的减缓速度，可能会运行十几厘米就会减小到你轻拍的速度，这就导致你用大力拍个轻拍气球运动的距离差不多，但是这两种方式你心理上的期望是不一样的，你觉得大力应该比轻拍会有一个很大的距离差，所以才出现这种感觉。
证明一个现象首先是先确定这个现象，而不是感觉。
&&&&&本文固定链接:
【上一篇】
【下一篇】
您可能还会对这些文章感兴趣！
最新日志热评日志随机日志}