韩吉辰:留得枯荷听雨声

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分类: 自由典藏 |

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唐代诗人李商隐《宿骆氏亭寄怀崔雍崔衮》:“竹坞无尘水槛清,相思迢递隔重城。秋阴不散霜飞晚,留得枯荷听雨声。”杜甫《春夜喜雨》:“好雨知时节,当春乃发生。随风潜入夜,润物细无声。”同样是描写雨声,一个是“听雨声”,一个是“细无声”。诗人敏锐地感知了大自然的雨声特点。 这里存在一个有趣的问题:各种雨点从天空落到地面的时候,它们的速度是一样的吗?如果不一样,大雨点快还是小雨点快呢?要弄清这个问题,还必须从最简单的物体下落速度说起。 16世纪以前,一般学者都认为:两个物体,从同一个高度下落,一定是重的先落地。伽利略却不轻信,在他26岁那一年,他登上比萨斜塔,让同样大小的铅球和木球同时下落,铅球要比木球重20倍,可是,两个球同时落地。从此,伽利略利用试验推翻了原来错误的学说,提出了新的“自由落体”学说:不同物体从同一高度自由下落,运动情况与它们的重量没有关系,都是匀加速运动。 但是,请大家注意,自由落体运动是有条件的:不考虑空气阻力。那么什么条件下可以忽略空气阻力呢?第一是落体的高度不太高;第二是物体的重量比较重。伽利略的比萨斜塔试验,高度只有50多米,用的两个球都比较重,因此两个球几乎同时落地。 雨点是从上千米的高度落下,又比较轻,因此空气阻力就必须考虑了。雨点的运动相当复杂:在雨点开始下落的一段时间内,速度越来越快,这时空气阻力也随着速度的加快而急剧增大;当速度大到一定程度时,空气阻力就可以大到和雨点的重力平衡,使速度不再增加,雨点就以这个时候的速度匀速下落。也就是说,雨点落地的时候都是匀速运动,大雨点的速度比小雨点的速度快! 多么不可思议的结果啊:从天而落的雨点,居然都是“匀速运动”!那么各种雨点具体落地速度的数值是多少呢?气象学家对雨点落地时速度经过细致的测量,获得了一组数字:雨点直径为0.15毫米的毛毛雨,落地速度是0.5米/秒;雨点直径为1毫米的小雨,落地速度是4米/秒;雨点直径为2毫米的大雨,落地速度是6米/秒;雨点直径为3毫米的暴雨,落地速度为8米/秒。当水滴的直径小到几微米时,落地速度几乎等于零,那就不是雨而成了雾。这种差别,我们只要认真仔细地观察,是可以觉察出来的。 霏霏春雨雨点小,落速又慢,早春植物尚没有叶子,这时天气尚寒门窗紧闭,因此春雨往往是“细无声”。而夏天滂沱暴雨的雨点大,且落速快,打在荷叶上就会发出响亮的“雨声”。 |