古时有水滴石穿的故事,水滴真的可以穿透石头吗?
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发布时间：2022-04-29 01:50
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时间：2022-06-28 00:20
小学生听过水滴石穿的故事，长辈们通常用这个成语来教孩子坚持不懈地做事。“滴水穿石”起源于汉代的《梅城列传》，描述了一种自然现象:水虽然微弱无形，但经过岁月也能穿石。
水是如何滴过岩石的？这其实是一个有趣的科学问题。水滴不是靠蛮力，而是靠一套“组合拳”，包含物理和化学过程。
下雨时，水滴从几千米外落下。你有没有担心过脑袋被砸？显然不是。除了把你灌成“落汤鸡”，让你着凉之外，雨滴不会有任何伤害。孩子们喜欢在雨中玩水！
由于空气的阻力，雨滴的最快速度只有8米/秒左右，通常雨滴的大小在3毫米左右，最大直径不超过5毫米，较大的雨滴会在空气中分散成小水滴，所以雨滴的最大质量约为0.065克，根据动能定理，我们可以计算出一个雨滴落在地面上的最大动能为0.002焦耳。
雨滴动能很小，落在我们身上我们几乎感觉不到，更别说造成什么伤害了。为什么它能在坚硬的石头上切一个小洞，甚至穿过石头掉下来？
在地球科学中，我们把水从岩石中滴落的过程称为“侵蚀”。水或风通过不断的侵蚀，使岩石表面的物质剥落溶解，然后输送到其他地方。
侵蚀是自然过程，但往往伴随着人为因素。我们在自然界中很少发现石头滴水的例子，但在人们屋檐下的砖石工程中却很常见。
石阶上的水滴凿出了一排小坑
一个重要的原因是屋檐会聚集雨水，在屋檐下形成稳定的涓涓细流，但你很难在大自然中找到这样的地方，有些悬崖下可能会有明显的水滴侵蚀痕迹。
在爱尔兰克隆莫尔的乡下，你会发现一些花岗岩上有坑。关于它的起源有很多争议，但科学家认为这些石臼不是自然侵蚀形成的，可能是古代爱尔兰人用来捣碎谷物的地方。
当水滴从空中落下并撞击岩石表面时，它所携带的动能会撞击岩石。小于3 mm的液滴在下落过程中呈球形，而较大的雨滴由于空气阻力而变成空心头的形状。
水滴的形状
大雨滴打在地面上，会在中心点产生聚能效应，从而对岩石表面造成破坏。虽然损伤轻微，但从微观角度来看也不容忽视。水滴的表面张力倾向于保持水滴的原始形状，从而将大部分动能传递给中心的小气泡，于是高能量聚集在气泡周围，岩石表面结构会被这种能量破坏，从而形成缺陷点。
水滴下高压气泡聚能
实际上，岩石的表面并不总是很平坦的，所以即使是小雨滴撞击，也会在凹陷处形成很强的应力，冲击波会扩大和加深那些小凹陷。
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