课程介绍：
巴黎奥运会上，中国跳水梦之队再一次上演“水花消失术”，不仅赢得了裁判的高分，也令全球观众惊叹不已。
发挥出色的运动员入水如同“牛奶入水”，顺滑得仿佛不带一丝涟漪；而发挥失误的运动员仿佛“炸鱼队”来袭，如同“奶牛落水”，水花四溅。
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这一切的答案都在流体力学里。
今天，就让我们通过仿真技术，一步步拆解“水花消失术”背后的科学原理。
从力学角度来看，运动员的入水过程实质上是运动员身体（固体）与水（流体）之间的撞击与相互作用。要理解跳水时水花大小的力学原理，我们需要引入流体力学中两个重要的无量纲数：雷诺数和韦伯数。
雷诺数（Re）是流体力学中用来描述流体运动特性的重要参数，定义为流体的惯性力与粘性力之比。计算公式为：
其中，ρ是流体的密度，v是物体相对于流体的速度，L是特征长度，μ是流体的动力粘度。
对于跳水运动来说，雷诺数的大小决定了流体在运动员身体表面的流动状态。当雷诺数较大时，流动倾向于形成湍流和涡流，这意味着水在运动员入水时更容易被剧烈扰动，从而激起较大的水花；而雷诺数较小时，流动则更为平稳，水花的产生就会受到抑制。
韦伯数（We）是另一个关键参数，用于描述惯性力与表面张力之比。计算公式为：
其中，σ是流体的表面张力。韦伯数在跳水过程中影响水面破裂与水花形成的程度。当韦伯数较大时，惯性力占主导，水面更容易被冲破，形成明显的水花；而当韦伯数较小时，表面张力更为显著，可以有效抑制水花的产生。
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本视频为第 17 期直播回放。
直播时间：2024年8月16日
直播主题：“水花消失术”如何实现？物质点法仿真背后科学真相
——————直播预告——————
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【第17期】“水花消失术”如何实现？物质点法仿真背后科学真相 | 00:34:07 |
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