空气阻力

总有人担心停在窗台上的小斑鸠会摔死,想把它接进来。这个担心并无必要。为了说明这一点,我根据标准的空气阻力公式,写个小程序产生几组数据。即使小鸟只会本能展翅下坠,掉到十米时,速度就满格了,每秒才六七米,相当于人掉到两米时的速度(何况尺寸越小还越抗摔——另一个故事)。白颊黑雁一出壳就能跳百余米的高崖,是有物理支撑的。

duckling = (1.8, 0.1 * 0.15, 0.08)
dove     = (2.3, 0.1 * 0.30, 0.15)
human    = (1.2, 0.4 * 1.75, 60)
vacuum   = (0, 1, 1)

(dragcoeff, S, m) = dove

airdens = 1.293
g = 9.8
G = m * g

height = 60
dt = 0.001

i = 0
v = 0
h = 0
while h < height:
    drag = 0.5 * dragcoeff * airdens * S * v**2

    if i % 100 == 0:
        print("%.3g, %.3g, %.3g, %0.2g" % (dt * i, h, v, drag / G))

    if (abs(drag / G - 1) < 1E-3):
        break

    v += (G - drag) / m * dt
    h += v * dt
    i += 1
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