打水漂的秘密
浙江省温州市 瑞安市安阳实验小学四（3）班 张骞丹 指导师 朱启跑
【问题的提出】
一天，我和爸爸去小河边玩。爸爸顺手捡起一块石头，猫着腰往水里一掷。石头像装了弹簧一样，在水面上一次次地弹起，漾出了一圈圈涟漪，弹出了很远，才沉入水中。
爸爸高兴地对我说：“我厉害吧，水漂打得多远呀！”
我随手捡起了一块圆溜溜的石头，也学着爸爸的样子往水里扔，结果石头“咕咚”一声就沉入了水中。我不服气，又扔了好几次，可是都失败了。
这是怎么回事呢？都是石头，怎么我的石头却打不出水漂呢？石头比水重，应该往下沉，为什么爸爸的石头能在水面上蹦蹦跳跳呢？我决定把这些问题弄清楚。
【研究时间】2013年10月5日——10月7日
【研究方法】以动手做实验为主，上网查阅资料
【实验工具】三对大小不同、每一对的重量又相近的扁平石头和圆圆的石头，一条小河，脸盆，水，水桶，照相机
【实验过程】
（一）不同形状石头下沉速度不同的实验
我选了三对大小不同、每一对的重量又相近的扁平石头和圆圆的石头，让它们同时从水面上掉下来，发现每次都是圆圆的石头落地快，扁平的石头落地慢。
（第一次） （第二次） （第三次）
这是怎么回事呢？难道是因为重量不同？但是，我想起了《两个铁球同时着地》中伽利略做的实验：两个不同重量的铁球同时从高处落下来，总是同时着地，铁球往下落的速度跟铁球的轻重没有关系。
于是，我就上网查询，发现石头在空中下落与在水中下落是不一样。在水中下落还要考虑水的阻力，而水的阻力与物体垂直运动方向的横截面积成正比，也就是说扁平的石片面积大，受的阻力就大，下落的速度就慢；圆溜溜的石头面积小，受的阻力就小，下落的速度就快。
果真如此吗?我决定用手试试阻力的大小！
（二）手掌与拳头击水的对比实验
（用手掌正面击水） （用拳头击水） （用手掌侧面击水）
我用手掌正面击水，拍到水面的时候，感觉有一股力量在下面阻挡着我。我又用拳头击水，感觉阻力变小了；我又用手掌侧面击水，感觉阻力更小了。
这个实验说明了水的阻力和物体接触水的面积有关，接触面积越大，水的阻力越大。爸爸告诉我，他用大拇指和食指捏住石片，贴近水面平抛出去，也是为了增加石片与水的接触面积。
（三）轻轻抛出与用力抛出的对比实验
可是，石片为什么不慢慢下沉，还能在水面上蹦蹦跳跳，最后才落入水中呢？爸爸说这还跟速度有关。于是，我找了两块形状相似、重量相近的石片进行实验。
（轻轻抛出的石片一下子落入水中） （用力抛出的石片激起好几个涟漪）
我发现轻轻抛出的石片就落在前面的不远处，一下子沉入了水中，而用力抛出的石片一碰到水就蹦了起来，激起了好几个涟漪才落入水中。而爸爸告诉我扔的时候猫着腰，先把手往后一扬，接着往前一抛，也是为了获得速度。我试着按爸爸说的去做，果然成功了。
【实验结论】
通过这次实验，我知道了打水漂的秘密：（1）要选一块薄而平的石片，让石片与水的接触面积大一些，因为接触面积越大，水的阻力越大，接触面积越小，水的阻力越小。（2）要用力抛出。用力抛出是为了获得速度，速度越快，阻力越大，速度越慢，阻力越小。原来，打水漂的秘诀就在于利用水的阻力。
【实验心得】
这次实验，让我获益匪浅。我明白了科学并不是很神秘的事，只要我们仔细观察，遇事多问为什么，就会发现许多科学秘密，就像来我们学校讲座的中国科学院研究员白武明教授说的，科学就在我们身边。通过动手做实验，我感受到了许多乐趣，明白了科学要勇于探索，才能品尝到成功的快乐！
【链接小知识1】
现在来简单分析一下打水漂背后的物理学原理。根据流体力学的原理，流速越大压强越小。当物体（密度比水大）掠过水面时，带动它下面的水在非常短的时间内快速流动， 从而压强减小，而更下面的水是静止不动的，产生的压强大，如此就对物体产生一个压力，当压力大于物体的重力时，物体就会弹起，这样的情况重复多次，物体就会出现在水面上跳跃的情况。当压力小于重力时，物体就沉入水中。此外，当物体旋转时，能更加带动水的流动，跳跃的次数会更多。
【链接小知识2】
打水漂实验有着非常大的实际意义，当航天飞机从太空返回地球时，进入大气层的过程与打水漂有几分类似，也是一个“弹跳”的过程。若航天器与大气的接触角度太小，航天器就会像水漂一样被弹回太空。科学家们根据打水漂实验的结论，能更准确的模仿航天飞 机的回收，据此更精确的设定航天器进入大气层的角度和速度，从而提高了回收的成功率。
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