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世界上最快的高速摄像机

世界上最快的高速摄像机(迄今为止地球上速度最快的人造物体是什么)

admin admin 发表于2022-12-05 23:37:33 浏览53 评论0

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迄今为止地球上速度最快的人造物体是什么

在很多故事当中,1957年的一次地下核爆炸实验中,由于科学家们的计算失误,导致地下核爆炸能量远远超出预期,使得核实验井的井盖被冲击波震飞。据科学家猜测,该井盖的速度大约是6倍地球逃逸速度。因此很多人把这个井盖当成了最快的人造物体,那事实究竟如何呢?

井盖

1957年8月,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室为了检验氢弹在地下引爆的威力,测量得到相关数据,进行了一次地下核爆炸实验。

团队工作人员挖掘了一口深约150米,直径为1.2米的地下实验井,并在这个实验井的上方盖了一个10厘米厚、半吨重的钢铁井盖,同时还安装了一台高速摄像机,捕捉钢板被冲击后的速度。

就这样,他们引爆了实验井中的氢弹,而氢弹在爆炸的瞬间释放了300吨当量的核爆炸,巨大的冲击力使得钢板获得了初速度,速度快到井盖只出现在以毫秒记录的高速摄像机的第一帧,之后就已经飞出去了。

据估计,井盖的速度可能超过了“太阳神2号”探测器约70公里每秒的纪录,成为有史以来最快的人造物体。

而这个故事也被广为流传,在很多媒体口中, 核动力井盖成为了人类历史上速度最快的物体。

然而事实果真如此吗?

核动力井盖

其实,学过计算速度的就会知道,单凭一张照片是无法计算速度的,至少需要连续拍下两张照片才能计算其速度。所以,当时并没有足够的依据来计算井盖的速度。

再者,核动力井盖的速度大约是6倍地球逃逸速度并不是基于严谨的科学计算,而是估计的一个数字。当时领导做实验的是布朗利,他在向上司汇报时,被问到井盖飞出去的速度,由于这名上司偏好最终的数据,他只好说了一个预估的数据:“大约6倍地球逃逸速度”。

多说一句,逃逸速度是指能够摆脱星球引力的最小速度,不同星球的逃逸速度并不相同,主要和自身的质量有关,其中地球逃逸速度是11.2km/s,

如果井盖真的达到了6倍地球逃逸速度,那么该井盖的速度至少是67.2km/s。此时该井盖将会摆脱地球引力的束缚,甚至会达到飞向宇宙深处。如果井盖的速度超过了70km/sw,那么该速度已经远远打破了其他人造物体的速度,成为了人类历史上速度最快的人造物体。

据人们猜测,该井盖的结局要么是与空气发生摩擦,被燃烧殆尽。要么是飞出地球,冲向了宇宙,不过科学家们更倾向于认为该井盖最终坠落在地球的某个地方,只是至今人们还没有找到它的踪迹。

其实,说该井盖是人类历史上速度最快的人造物体,仅仅是媒体的自相情愿,在科学家眼里,速度最快的人造物体要数太阳神2号探测器。

太阳神2号探测器

1976年美国航天局发射了两枚无人探测器,用以探测太阳活动,以及水星轨道内的星际空间。其中之一的无人探测器就是太阳神2号,它的速度达到了70.22km/s,是人类历史上有据可查的所能达到的最快人造物体速度,而且该记录至今没被打破。

之所以它的速度如此之快,是因为它是相对于地球的速度,也就是它是以地球为坐标系的速度,而不是它实际飞行速度。

除此之外,还有一些探测器会在飞行过程中,利用行星弹弓的方式为自己加速,其中木星就是最佳的加速星球。

在《流浪地球》中,之所以地球要绕着木星环绕,就是因为木星巨大的引力能够将地球甩出去,为地球提供动力。

正是因为如此,所以探测器的速度往往代表着最快的人造物体速度。

目前谈到世界上最快的人造物体时,人们往往会说太阳神2号,而不是核动力井盖。

世界上速度最快的飞行器是哪种

速度一直是人类科技的一大追求,无论是交通工具、飞行器、航天器,还是武器,人类都在其速度上追求一快再快,没有最快,只有更快。

如今普通小汽车的速度最快时都可以达到200多公里,赛车可以超过300公里,高铁可以超过350公里,民航客机时速近1000公里,战斗机可达1000~4000公里,导弹的速度更快,而人造卫星等航天器的速度则必须达到或超过第2宇宙速度(每秒11.2公里)才能在外太空运行。

而被认为跑得最远的人造飞行器是美国人1977年发射的旅行者1号,速度大致为每秒18公里。

但是已知速度最快的飞行器是2018年美国人发射的帕克太阳探测器,2020年1月29日的时候,它又一次到达太阳的近日点,速度高达每秒钟110公里。比1957年7月26日美国人用核弹“打”出的井盖速度还快。

说到这个速度极块的“井盖”,可能很多朋友都不明白怎么回事。其实它是美国试验地下核武器时,因为计算错误导致一个井盖被核爆炸打飞的事件。1957年7月26日傍晚,美国进行了代号“帕斯卡A”的地下核武器实验。一颗核弹被放入深150米、直径1.2米的深坑中,上面的洞口有一个10厘米厚的钢质井盖,井盖上面据说还压了一个数吨中的混凝土墩,核弹试爆后,以比计算高出5万倍的能量冲击了上面的井盖,导致井盖以极快的速度飞向太空,放在远处的高速摄像机只记录了关于它的一桢画面后它就不见了,之后研究者们计算出它的速度高达每秒钟70公里,只需两秒钟,基本就飞出了地球大气层,有人甚至估计它可能早就飞出了太阳系,但是也有人认为它可能在上升的过程中由于和空气摩擦以及核弹爆炸能量的影响,它早就在大气层中气化了。

自从上面的事件出现以后,很多人就认为那个被核弹炸飞的井盖是迄今为止人类制造了飞行最快的物体,但是帕克太阳探测器如今的速度已经超过了那个井盖。这主要是因为帕克探测器在围绕太阳旋转的过程中,受到太阳引力加速度的影响,在运行的过程中速度会越来越快。

按照规划,“帕克号”在其6.4年的服役时间里将有24次近距离飞掠太阳,一次比一次更近,也一次比一次更快,最后一次路过太阳时,距离太阳表面仅有600万公里左右,这个时候它的速度也将达到最快,预估速度将达每秒钟200公里,时速72万公里,再次创造人类历史上航天器速度最快的记录。

参考资料:

《环球网》2月5日文章《帕克太阳探测器第四次成功与太阳近距离接触》

双缝干涉实验的高速摄像机的原理是什么,有什么科学解释

双缝干涉实验没有用到高速摄像机;高速摄像机的原理和一般摄像机原理差不多,只是 对成像的响应速度更快;性能更加;对电子运动产生影响的有电场和磁场,高速摄像机肯定存在能够产生电场和磁场的原件,但是厂商肯定设法屏蔽了,使得对接收电子的元器件毫无影响!后面的其他文明干扰基础科学研究或者生活在设计好的虚拟世界之类,我也不知道;只知道珍惜眼前,快乐每一天!

世界上什么动物跑的最快

世界上跑的最快的动物是“曹操”,因为“说曹操,曹操就到”,开个玩笑哈。说到世界上跑的最快的动物,许多人第一时间想到的就是猎豹。猎豹被称为陆地上奔跑速度最快的动物,它的最快时速高达110公里每小时,而且从0-100公里每小时的加速时间仅需要3秒多,秒杀许多人造的超跑。那么,猎豹真的是世界上跑的最快的动物吗?答案是否定的。下面我们就来简单的探讨一下这个问题。

(速度快到模糊的猎豹)

猎豹的极致速度

一直以来,猎豹是跑的最快的动物,这个概念深入人心。猎豹属于猫科动物,一般情况下,大型的猫科动物的奔跑速度在动物界属于中规中矩的,大都在50-60公里每小时左右,而这个速度,对于猫科动物来说既能够追的上猎物,又不至于在追捕猎物时将体力过度的消耗。

但是,猎豹却是个例外,它为了追求极致的速度,不但身体进化的非常“苗条”,而且连咬合力和牙齿都退化到无法将猎物直接锁喉。这导致了猎豹仅在非洲有分布,而且它的猎物比较的单一化,那就是速度同样很快且体型相对较小的羚羊。并且猎豹极致的速度只能持续10秒左右的时间,如果在这个时间内猎豹没有追上猎物,那么它就会因为过快的速度导致身体能量过量消耗进入虚弱期。在猛兽环伺的非洲大草原上,虚弱期显然将自己置于危险的境地。

因此,猎豹的速度虽然快,但是正是单一极端的进化,让猎豹的生态位非常尴尬,它甚至无法单挑一只成年的斑鬣狗,更不用说花豹、狮子这种大型的猫科动物了。

猎豹并非奔跑速度最快的动物

既然是奔跑,那就只能是在陆地上,其他水里游的、天上飞的都不能算是奔跑。即使是这样,猎豹的速度仍然不是最快的。在陆地上所有的动物中,奔跑速度最快的是一种昆虫,它就是虎甲虫。

虎甲虫是一种凶猛的肉食性昆虫,它属于昆虫纲鞘翅目虎甲科,现存的虎甲虫多达2000多种,它们广泛的分布在世界各地。从外形上看,虎甲虫身体细长,四肢修长(3对脚),腹部的上方完全被鞘翅覆盖,且表面上闪耀着五颜六色的金属光泽。

成年虎甲虫的体长平均在20毫米左右,它的主要食物以其他小型昆虫的成虫以及幼虫和卵为主,头部长而有力的颌是它们捕猎的利器。

看到这里,许多小伙伴会问,虎甲虫的体型也就跟指甲盖大小,为什么是跑的最快的动物呢?

答案就是在超强的弹跳力上,虎甲虫在原地向前一跃就能跳出是自身体长170倍的距离,也就是3400毫米。猎豹体长约在1.5米左右,是虎甲虫体长在75倍,按照这个比例,如果虎甲虫像猎豹这么大,它就能一跃跳出255000毫米,也就是255米。这种速度换算成时速就是900多公里每小时,即使猎豹都望尘莫及。

不过,虎甲虫如此强大的跳跃能力也是有弱点的,当它捕猎昆虫时,通常会跳过头,而且在如此高的速度下,虎甲虫的视力几乎是丧失的,这是因为它无法在如此短的时间内处理如此多的信息。这就是凡事有利有弊。

因此,陆地上跑的最快的动物并不是猎豹,而是虎甲虫。

其实,在陆地上,猎豹非但不是速度最快的动物,即使放在自然界中,它的速度也不算很快

这是因为,天上飞的、水里游的许多动物都有着让猎豹望尘莫及的速度。

首先是天上飞的。在很长的一段时间,褐雨燕都被认为是飞行速度最快的鸟类,它的平均时速高达150公里每小时,最快速度高达350公里每小时。但是,褐雨燕的极致速度是很少见的,一般只在躲避天敌时才会爆发,它正常飞行的速度大都在110公里每小时左右。但是,有一种鸟,它经常会爆发355公里每小时的速度,它就是游隼。游隼是隼形目隼科动物,也是世界上飞的最快的鸟,作为一种肉食性鸟类,游隼的体型并不大,仅有平均45公分左右的体长,但是它的猎物却可以是比自己体型大的野鸭。在捕猎时,游隼通常会用俯冲的方式,在俯冲时,游隼的速度拉到极致,正是因为这样,所以即使野鸭被袭击了,它都反应不过来,甚至无法发现“凶手”是谁。

因此,褐雨燕只是长距离飞行飞的最快的鸟,而速度最快的鸟实际上是游隼。

(高速摄像头拍下的游隼袭击绿头鸭)

其次是水中。在水中,游泳最快的一定就是鱼类了。但是,在海洋中,速度最快的鱼不止有一种,而是两种,它们就是旗鱼和剑鱼。旗鱼和剑鱼有着相似的外观,它们会剑状的口鼻,而且都有一个像旗子一样的背帆,并且它们的身体都呈优美的流线型。

不过,想要区分两种鱼还是比较简单的,仅仅是它们的背鳍就有较大的区别,剑鱼的背鳍较小,仅占背部长度的约10分之一左右。而旗鱼的背鳍是剑鱼背鳍的至少两倍大,它几乎布满了旗鱼的整个背脊,而且旗鱼的背鳍更像是一面旗帜。

正是因为有着相似的外观和身体构造,旗鱼和剑鱼的速度才非常的接近,作为水中游泳速度最快的鱼,它们的最高时速可达150公里每小时。正是凭借着如此快的速度才让它坚硬且呈长枪状的口鼻发挥出了最大的杀伤力(贯穿伤)。

(上图为旗鱼)

(上图为剑鱼)

总结

从上面各个生存空间中最快速度的动物看,以虎甲虫的相对速度最快,游隼次之,褐雨燕第三,旗鱼和剑鱼第四,最后才是有着“速度之王”之称的猎豹。