大便反彈整濕屁股 小便又會濺到鞋 科學家慢鏡分析找到解決方法

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你是否有過這樣的如廁經歷:一坨屎優雅的離開菊花,本來身心非常通暢,然而此時它重重砸入水面,激起數朵浪花,帶來一場自下而上的菊部降雨,讓人不由後悔剛才太過認真用力。

但無需太過責怪自己,這一切都是水面張力在作祟。簡單來說,水分子之間具有一種相互拉扯的凝聚力,這種效果在水面更為明顯,所以當針或者昆蟲落在水面上時,它的表面並不會輕易坍塌,而是輕輕凹陷,試圖攔住水面物體的墜落。

(圖片來源:狂丸科學)

而一坨屎投入馬桶懷抱時也會經歷同樣的過程,只不過,它的重量超過了水面的承受能力,在入水後,會拉扯水面凹陷出一個更大幅度的深坑。

(圖片來源:狂丸科學)

而當這坨翔深入水底,深坑四周的水又會重新聚集,填補這個空缺。在聚集過程中水面又相互衝擊,從而導致浪花飛濺。

(圖片來源:狂丸科學)

很多學者喜歡把這種情況稱為「Worthington Jet」,大概是因為這些被屎擊飛的水滴確實會如同戰機一樣,一飛沖天直奔菊部地區——到底該怎麼壓住這些水花?自沖水馬桶發明以來,人類一直在思考這個令人難以啟齒的技術問題。

有人表示自己一直蹲在馬桶上,相信只要有足夠的高度就能規避屎花。還有人說自己會儘量會延長排泄物:「只要你拉的足夠長,就不會有墜入水中的機會。」體力充沛的網友表示自己會拉完就跑,躲避水花,然後返回馬桶繼續用力。這就像打網球,只不過他更喜歡做輸家。

論壇中甚至有這樣的爆料:「同事會在大便時帶上防水手套,然後抓住大便,再輕輕的放到水裡,以避免出現『噗通』一聲的尷尬。」畢竟這種音效一響,任何人都能腦補到花朵被露水打濕的景象。

不過早在2011年,科技頻道主播Destin就通過高速攝影捕捉到了最科學的解決手段——其實最簡單的方式,就是改變水面張力:在水面放一張擦屁股紙。

(圖片來源:狂丸科學)

紙張的存在不僅會降低屎的衝擊力,空腔也會變得更小,同時也攔截了濺射效果。在高速攝像機的鏡頭下,人們清晰的捕捉到了這一變化。

(圖片來源:狂丸科學)

在紙張上你可以看到攔截的痕跡,其實就像防彈衣一樣。

(圖片來源:狂丸科學)

當然這種方式的缺點是廢紙,同時無法防禦排放量過大的情況。這時候,你需要更進一步的解決辦法:上大號時,如何壓出一個完美的水花?

首先,角度很重要。Destin還利用高速攝影對不同形狀的大便進行了測試,45度角入水的效果顯然要比垂直入水差很多,墜落角度不對稱會造成濺飛效果加倍。

(圖片來源:狂丸科學)

另外,大便的形狀也很關鍵。要知道,跳水運動員在入水前的姿態通常是「錐形」。而在實驗測試中,儘管球形屎又小又短,但因橫截面太大,依然會造成巨大的浪花,因為這類形狀會在水中造成更大的「空隙」。

(圖片來源:狂丸科學)

怎麼樣,現在你弄懂科學拉屎這件事了嗎?但對於男生來說,這還不是廁所求生的全部,另一個問題同樣尷尬。

被自己水槍射出的液體反彈是一種什麼樣的體驗?

物理學家Truscott表示自己曾實地測量過男性小便時的濺射情況。一位中等身材的男性在傳統馬桶上小便時,小水滴不僅可以飛到地板,甚至用力過猛可以噴到浴簾上。「那些水滴幾乎可以肉眼看到,這不是開玩笑」。但衛生間裝置供應商Duravit認為這和便池等工具無關。他表示,如果你被傷害了,很可能是因為尿的姿勢有問題。

所以問題來了:「用什麼樣的體位尿尿能夠百分百避免被反彈?」Brigham Young大學的幾位物理學家對此進行了研究。首先他們用高速攝影解析了尿液從噴射裝置沖出後的飛行狀態,並發現,如果你站的太遠,被彈射的幾率就會增加。這是因為尿液在到達小便池之前,就會分解成單獨的水滴,而單獨的水滴往往更容易彈射。

(圖片來源:狂丸科學)

其實,當水滴落下後並不會與水面立刻聚結在一起,而是會有一定的暫留時間,甚至在反復跳躍,這是因為水滴與水表面間夾雜了空氣,而想要完成聚結,就需要水滴之間的空氣完全被排擠出去。

(圖片來源:狂丸科學)

所以科學家認為,站得遠導致尿液分裂較早,彈射也會增強。而站到合適位置,讓水龍能夠完整呲到便池,或許可以避免類似情況。另外,和上大號一樣,想要避免尿尿時回濺,角度問題依然是關鍵。據測試,90度垂直射擊的反射效果最為激烈,相反45度角切入則較為理想,這和拉屎測試結果正好相反。

(圖片來源:狂丸科學)

如果你甚至能夠完成180度角尿尿,那將完全不必擔心被回濺弄濕雙手或者衣服。

(圖片來源:狂丸科學)

所以,根據科學家和網友的一系列推薦方案,狂丸總結出了最科學的小便方向:靠近便池,槍口偏向便池一側,維持45度角左右進行射擊。當然,隨着蓄水量減少,大家還需要不斷調整機位元。

(圖片來源:狂丸科學)

而科學拉屎的方法更是男女通用,相當重要,希望對大家有所幫助:屎要拉得細,最好是頭部比較尖,這樣入水阻力小。用力時可以駝背,但出貨後儘量坐直身體,以保證大便儘量垂直入水。別忘了將本文轉給那些深受困擾的朋友們,掌握了這些,每一次如廁都將是滿分!

参考資料:

1、khanacademymedicine

2、Splash Lab at Brigham Young University

3、SmarterEveryDay

4、livescience:http://t.cn/RkrRGSF

5、Jérémy Belin:https://www.youtube.com/watch?v=Daxzw1j7kgU

【本文獲「狂丸科學」授權轉載,微信公眾號:kuangwanplay】



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