科学小马三千问（6）小马龙卷风中每匹小马的角动量？

       额，这次能厚颜无耻求投个币嘛。。。这绝对是我搞过的最大的工程。。。还花钱买了文献。。。谢谢大家支持下？

       欢迎大家阅读科学小马三千问，在这个系列里，我们会为大家解答关于小马的细节性问题，并尽量给出科（瞎）学（扯）性回答。     

今天的问题是:

小马龙卷风中每匹小马的角动量？

        嗯，这是个学物理的小马问的问题，这绝对是到目前为止，小马三千问系列里最难回答的问题了。

         我们先看看这个小马龙卷风的抽水能力:

         把一个大湖里的水抽上了云中城。

        额，准确说是龙卷风风眼和外界的气压差能够支持从地面到比云中城还高越1000米的水柱。

         在之前的环节，我们算出云中城高度约为2600米，但因为水是从“高地水库”抽上去的，我们假设水库高度有100米（三峡水库落差也就113米）所以水柱至少有3500米高。

         按照液体压强公式:P=ρgh，易得液压约为35000Kpa。

        然后，我们发现小马龙卷风截面是个近似圆形，这将大大简化我们的运算量。

      由龙卷风的气压公式:P(r)=ρv²,其中，P(r)是距离风眼r处的压强，ρ是此处的空气密度，v是龙卷风转速。以下是推导过程:

        我们结合龙卷风，以周围的小马做参照，可以算出:

        龙卷风平均直径约为:9米。

       而水柱的直径约5米。

       其中，龙卷风风眼的气体密度极小，我们近似处理为0，最外侧气体密度则近似处理为空气密度，约为:1.3g/L即1.3kg/m³。[哪有你这样估计的啊，小辐，什么态度啊。。。]

        因此，我们可以得出，龙卷风的角速度

                        ω=√p/ρr²=36.5rad/s

        好啦~按照角动量定义，作圆周运动物体的角动量可表示为:

                                   L=r×mv

        其中，L代表角动量，m代表单个质点的质量，V代表其线速度，r代表其到圆心距离。

       由之前的计算，我们知道一匹小马的质量约为14kg。

       我们因此可以得出:

            L=r×mv=mr²ω=10347.75N·m·s

       方向竖直向上。

       你还有什么有趣的问题嘛？请在评论区给我们留言哦！

参考文献: