衝浪的物理學
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0:07 - 0:09不論你是否知道,
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0:09 - 0:13身為衝浪者,你其實是個
精通複雜物理的大師。 -
0:16 - 0:21在你和你的衝浪板一接觸到水時,
衝浪的科學就開始了。 -
0:21 - 0:26衝浪板的大小以及很輕的結構,
協助它能排開很多水。 -
0:26 - 0:28這會產生一股浮力向上推,
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0:28 - 0:31力量大小等同於
被排開的水的重量, -
0:31 - 0:34可以抵銷你和你的衝浪板的重量。
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0:34 - 0:38這就讓你能夠一直浮在海面,
等著為下一波浪開始划水。 -
0:38 - 0:40你在等的到底是什麼?
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0:40 - 0:42當然是在等完美的浪。
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0:42 - 0:44和物理的其他波一樣,
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0:44 - 0:48海浪(波)代表的是能量的傳遞。
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0:49 - 0:54風吹撫過海洋表面,
讓靠近表面的水粒子加速, -
0:54 - 0:58導致漣漪變大,成為海浪。
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0:58 - 1:03這些從平坦表面偏離的
現象會受到重力影響, -
1:03 - 1:07重力會試圖將表面
恢復成原本的平坦狀態。 -
1:08 - 1:11海浪接著會在海上移動,
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1:11 - 1:16粒子會透過海浪推拉它們
附近的鄰居,導致壓力產生, -
1:16 - 1:22這種運動會配合海浪的運動,
透過水來傳播能量。 -
1:22 - 1:24這些粒子的運動
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1:24 - 1:27相對於海浪的整體運動,
是更受限許多的。 -
1:27 - 1:32在靠近岸邊處,比較淺的
海底會限制海浪的運動, -
1:32 - 1:36只能在比較受限的區域中
產生海浪,不像大海那麼廣, -
1:36 - 1:39因此會把海浪能量
集中在靠近表面處。 -
1:39 - 1:42如果海岸線的地形是平坦平順的,
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1:42 - 1:44就會將海浪折射,
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1:44 - 1:48在它們靠近海岸時,
變得與海岸更平行。 -
1:48 - 1:50這是關鍵時刻。
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1:50 - 1:52當海浪靠近時,
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1:52 - 1:56你很快地轉動你的衝浪板,
和海浪同方向, -
1:56 - 1:58並划水以配合上它的速度。
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1:58 - 2:01你的衝浪板和水之間
會形成一個角度, -
2:01 - 2:05這就會在衝浪板底下
產生出動態壓力, -
2:05 - 2:08迫使你和你的衝浪板浮在水面上,
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2:08 - 2:10沿著表面掠過。
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2:10 - 2:11同時,
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2:11 - 2:15你向前的動能會增加,
讓你更穩定, -
2:15 - 2:19你便可以站起來,順著海浪衝浪。
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2:19 - 2:21現在,你追到海浪了,
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2:21 - 2:25正和海岸線平行的
海浪前緣乘著浪。 -
2:25 - 2:29衝浪板的舵讓你
可以改變速度和方向, -
2:29 - 2:31做法是重擺你重量的位置。
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2:31 - 2:33浪峰在你上方,
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2:33 - 2:37浪峰的粒子有最快的加速度。
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2:37 - 2:41因此它們的移動速度
會比下方的海浪更快, -
2:41 - 2:45所以在受到重力影響落下之前,
它們會飛快向前移動。 -
2:45 - 2:49這就形成了海浪
很著名的特徵:拱波, -
2:49 - 2:51會在海浪沿著海岸被破壞時產生。
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2:51 - 2:55有時,拱波可能會
將海浪的一部分完全包起來, -
2:55 - 2:59形成一個移動式的水管,
也就是波捲狀海浪。 -
2:59 - 3:03因為海底和湧浪本身是不規則的,
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3:03 - 3:07很少有波捲狀海浪能維持超過
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3:07 - 3:10納米比亞海岸的
傳奇性記錄:27 秒。 -
3:10 - 3:12但許多能夠在波捲狀
海浪中衝浪的人 -
3:12 - 3:16都說他們覺得在浪中的
時間是不同步的, -
3:16 - 3:20讓它成為衝浪者所能享受到
最神奇經驗之一。 -
3:20 - 3:24當然,海灘並非生而平等。
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3:24 - 3:27近岸的水底峽谷或岩石形成,
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3:27 - 3:32比如在葡萄牙納扎雷
或加州麥沃瑞克斯這些地方, -
3:32 - 3:36會把進入的海浪能量
折射到單一點上, -
3:36 - 3:40創造出全世界衝浪者
都在尋求的大浪。 -
3:40 - 3:44有些海浪能持續超過一個星期,
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3:44 - 3:48湧浪源自距離海岸
超過一萬公里以外的地方。 -
3:49 - 3:51在陽光加州所衝的浪,
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3:51 - 3:55可能源自紐西蘭
附近的暴風雨海洋。 -
3:55 - 3:59你可能不會去想
南太平洋的天氣模式、 -
3:59 - 4:03構造地質學,或流體力學,
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4:03 - 4:05但追上完美海浪的藝術
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4:05 - 4:08卻要仰賴上述這些及其他的東西。
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4:08 - 4:11我們衝的浪是由風造成的,
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4:11 - 4:16它們只是能量持續振盪的
可見部分而已, -
4:16 - 4:20從宇宙最初,這種能量持續振盪
就一直在形塑我們的宇宙。
- Title:
- 衝浪的物理學
- Speaker:
- 尼克皮佐
- Description:
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不論你是否知道,衝浪者其實是精通複雜物理的大師。在衝浪板一接觸到水時,衝浪的科學就開始了。衝浪者可能不會去想南太平洋的天氣模式、構造地質學,或流體力學,但追上完美海浪的藝術卻要仰賴上述這些及其他的東西。尼克皮佐帶大家潛入讓衝浪成為可能的物理學。
完整課程:https://ed.ted.com/lessons/the-physics-of-surfing-nick-pizzo
課程:尼克皮佐
導演:Wonderlust - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 04:20
Helen Chang approved Chinese, Traditional subtitles for The physics of surfing | ||
Helen Chang accepted Chinese, Traditional subtitles for The physics of surfing | ||
Helen Chang edited Chinese, Traditional subtitles for The physics of surfing | ||
Lilian Chiu edited Chinese, Traditional subtitles for The physics of surfing |