TEC | 秒速五厘米
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∅ 导读∅
“如果，樱花掉落的速度是每秒5厘米，那么两颗心需要多久才能靠近？”
《秒速5厘米》作为新海诚导演的经典作品之一，每每到了樱花绽放的季节，总是会在人们的记忆里苏醒来，而那句青涩而美好的台词也犹在耳畔：“那个，据说樱花飘落的速度是每秒5厘米。”
然而，梦醒时分，总是比预想来得快一些。
日本流体力学、声振动学专家伊藤孝宏（工学博士）为了这五厘米的浪漫进行了证明与推算：
他利用CAD绘出了樱花的模型，并采用数值模拟软件CFD进行计算。下面是樱花的CAD模型图。（CFD，也叫做计算流体动力学,它以电子计算机为工具，
应用各种离散化的数学方法，对流体力学的各类问题进行数值实验、计算机模拟和分析研究，以解决各种实际问题）
然后将花瓣制作成立体模型，如下：
采用自由落体方法进行计算，求得花瓣飘落的轨迹和形态：
根据CFD计算得樱花花瓣飘落的速度约为秒速1.8米。但是，这个计算结果是在无风条件下得到的，如果遇有秒速1.75米的上升气流，樱花落下的速度才可能会是秒速5厘米。
之后的计算采用了以下物理量量纲：落下的速度v（m/s），质量m（kg）、空气阻力系数CD、空气密度为ρ＝1.2kg/m3，面积S（m2），重力加速度按照g＝9.8m/s2计算，可以列出以下计算公式：
因为空气阻力与樱花飘落的速度有关，随着速度的增大，空气阻力也就会越大。最终，樱花的运动也就逐渐趋于匀速，达一定的速度。这时恰巧是dv/dt＝0（dv/dt是加速度的积分表达形式），可以列出以下等式：
因为空气阻力与樱花飘落的速度有关，随着速度的增大，空气阻力也就会越大。最终，樱花的运动也就逐渐趋于匀速，达一定的速度。这时恰巧是dv/dt＝0（dv/dt是加速度的积分表达形式），可以列出以下等式：
经测量，花瓣为宽20mm、长30mm、厚0.5mm的椭圆，计算出面积S为471mm2，花瓣的密度为300kg/m3，阻力系数采用1.2计算，就可以得出以下结果：
实验证明，如果花瓣为椭圆形并且水平下落，每秒钟约下降1.4m。然而实际中呢？花瓣会倾斜翻转，速度甚至可能大于秒速1.4m.
如果说，樱花落下的时间比想象中快了一些，那么，两颗心靠近的时间是不是也能短一些呢？
寄语：每年的三四月份都是樱花盛开的季节，小伙伴们有没有准备好踏青赏樱呢？
排版 | 航空学院新闻中心杨希希
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