一平方一滴水什么意思(一滴水只有什么)

这是一个很老的笑话。

有人误入博士群。看到一个人问:一滴水从万米高空自由下落，会伤人吗？还是砸死的？小组变得热闹起来，各种公式，各种假设，各种风，阻力，重力，加速度等等讨论了近一个小时。这时，有人在沉默中问:你没淋雨吗？小组里突然一片死寂…然后，然后，有人被踢出了小组…

当然，这篇文章并不是嘲笑医生缺乏常识，也不是嘲笑某人缺乏知识，而是通过这个笑话讲述物理思维，让我们对力的作用有更清晰的认识。我将以一滴水的视角，用第一人称和你描述这个有趣而奇妙的过程。

一、合力让“我”漂浮在空中

在晴朗的日子空，只要一抬头，就能看到白云在空中飘荡。其实你看到的是“我”和“我的兄弟姐妹”是怎么走到一起的。

我出生前是水蒸气，主要来自海洋的蒸发，陆地上河流的水分蒸发只占很小比例。太阳的辐射给了我足够的动能，使我突破了海面上其他兄弟姐妹之间的拉力，跑进空气体，成为自由水分子。

这时候我这边虽然没那么拥挤，但还是不断被空气体中的氮氧分子碰撞。因为我的比重比他们轻，所以我能够获得更高的速度，在碰撞中逐渐上浮。在这个过程中，当然不是没有重力的作用，但是重力的大小比碰撞得到的力要小得多。

此时，主导运动状态的不是引力，而是空气体分子的碰撞。所以我在碰撞中不断上升。

在上升的过程中，我还会遇到其他物体，比如灰尘和其他水分子。因为我是极性分子，在不同的方向上表现出电极性，所以我会被吸附在灰尘上或者再次和其他水分子联手。这时候我们又变成了水滴，尘埃叫做凝结核。

在这个过程中，我会损失一部分移动速度，向外界释放热量。继续与其他水分子结合，变成更大的水滴，最终在重力和空气体分子的碰撞中保持平衡。无数和我一样的小水滴聚集在一起，形成云。

大家要注意。让我飘进去空保持云状态。影响我的不仅仅是重力，还有重力和空气体分子碰撞的合力。在垂直方向上实现力的平衡。

二、空中坠落（降雨）

我在成长。这是因为我和兄弟们牵手的力量(氢键电磁力)比重力大几十个数量级。当我与其他水滴碰撞或者撞击其他水分子时，我们会合并形成更大的水滴。

在水滴的外表面，我和哥哥们紧紧地握着手，形成了一个紧密的、近乎完美的向内收缩的球形膜，把其他水分子包裹在里面。在成长的过程中，它会不断失去一些动能(释放热量)。

随着我的体积增大(单个液滴的重量增大)，我终于打破了空气体分子给予我的碰撞力与重力之间的平衡。就在这时，我开始下坠，也就是大家所说的降雨。

在我开始下落的瞬间，在垂直方向上，我受到的重力大于空气体分子碰撞产生的力。移动速度从零开始加速，下落速度不断加快。这就是我在高空的遭遇。

三、再次平衡

在下落的过程中，我会不断被下面的气体分子空阻挡，所以我要把它们撞向一边才能降落到地面上。这些碰撞产生的力是空空气阻力。

随着下落速度的增加，单位时间内我敲开的空气体分子数量急剧增加。换句话说，来自空气体动力的影响随着速度的平方成指数增长。

最后，来自空气体的阻力再次与重力达到平衡状态。此时我已经有了一定的移动速度。根据牛顿第一定律，物体在不受外力或合力为零时，会保持原来的运动状态。因此，在落地之前，它在垂直方向上呈现匀速直线运动的状态。

四、综合分析

从前面的介绍你可能看到了，其实无论我是升、凝、降，空气都起着至关重要的作用。他们一直在参与并发挥着重要作用。如果没有空气体，我变成自由水分子后不会上升，也不会向其他方向运动，而是迅速和其他小伙伴会合，凝结成小水滴。

如果我在一万米空的高度，没有空气体直接下落，当我到达地面时，我的速度将接近1.5倍音速。哪怕只有很小的一滴(0.1毫升)，哪怕不死人，也会让人损失惨重。因为空气，才能形成滋润大地的美丽云雨，而不是致命的“子弹”。

结束语

亲爱的朋友们，虽然降雨是一种常见的自然现象，但它的过程中有着深刻的物理原理。在人类几百万年的进化过程中，能够清晰完整地描述这一过程只有100多年的时间。自然界还有更多的奥秘等待我们去发现和揭示，需要我们去仔细观察，努力研究。

如果你对物理非常感兴趣，推荐你看看我的专栏《零基础物理入门——力学》。