基本信息
- 项目名称：
- 雨滴大小和末速度关系的初探
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 下雨是一种自然现象，这里从雨滴的形成机制和不同大小的雨滴的下落过程来研究其最后速度。其中包括受力、形态变化、速度变化等。最后得出雨滴大小对雨滴的末速度有影响。
- 详细介绍：
- 首先运用流体力学的相关知识，分析雨滴下落所受的粘性阻力和压差阻力，然后，考虑雨滴在空气中下落半径增加对雨滴速度的影响，得出了雨滴下落速度和雨滴半径的关系，最后对雨滴下落收尾速度进行一般讨论。最后得出不同雨滴的最终极速度并不相同，相对较轻较小的雨滴，受到的空气施加的阻力的影响将大一些，换言之，较轻较小将会比大雨滴早一些达到极限速度；然而相对较大较重一点的雨滴，他们受到的空气施加的阻力的影响是小于小雨滴的，故这些大雨滴的终极速度也会晚一些达到，
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作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 为提高自身写作能力及独立思考的能力和科学研究能力。由落体运动了解不同大小的雨滴在下落过程中的受力情况，形态，速度变化及最终极速度的差别。
科学性、先进性及独特之处
- 运用落体运动分析了大自然中雨滴下落的问题、对大小物体下落速度的差异进一步了解、不仅分析了不同大小的物体下落的终极速度，还包括了形态变化、受力情况。
应用价值和现实意义
- 拍摄图像和视频、冲锋衣、目标识别、雷达、遥感、交通导航及军事国防、水土保持（流失）演示仪 科学探究实验室仪器设计、人工模拟降雨器的设计、建筑物的使用功能、大跨度建筑的轻质屋盖设计中雨噪声问题等。
学术论文摘要
- 首先运用流体力学的相关知识，分析雨滴下落所受的粘性阻力和压差阻力，然后，考虑雨滴在空气中下落半径增加对雨滴速度的影响，得出了雨滴下落速度和雨滴半径的关系，最后对雨滴下落收尾速度进行一般讨论。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 1.PXJY-B2型人工模拟降雨器 2.水土保持（流失）演示仪 科学探究实验室仪器设备 3.滤纸法地面雨滴谱的观测和资料处理 4.不同大小尺度的雨滴下落末速度分类 5.利用雨滴尺寸分布数据确定雷达测雨参数 6.冲锋衣防水指数 7.雨滴下落的收尾速度
同类课题研究水平概述
- 关于雨点下落问题，国内有许多学者进行了研究。研究在两个层面上展开，在理论研究层面上，从不同的角度对雨点下落过程中，雨点大小的形成机制及其与下落速度的关系进行了研究，随着研究的不断深入，学者们发现影响雨点下落的速度大小不仅仅是雨点的大小，还与其它因素有关，这些因素之间又是相互关联的，由于受多因子的影响，对它的研究显得较为复杂。因此，对雨点问题的研究范围拓展了，研究涉及到的知识更广。在实践研究层面上，学者们从实验出发，利用高科技手段，对下落雨点进行观察、研究，解开了雨点大小不一的谜团，有的学者对雨点大小与雨点下落速度还进行了模拟实验，并建立了关于雨点大小与下落速度的关系的数学模型。以上研究都是基于学者的身份进行的研究。 而作为大学学生对雨点下落问题的研究，国内一些一流大学的高年级学生也进行了相关的研究。其中，研究基于试验研究的较多，即通过对下落雨滴的观察，建立相应的模型，从而得到雨点大小与下落速度的关系。但是这些研究与实际雨滴的运动情况有一定的差距，而且这些研究都是基于单因子试验的基础上之，缺乏对雨点下落问题的全面研究。
