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技術(shù)文章

沖鋒衣的防水性

 

    如果只用于城市間旅行、日常戶外穿著的話,6000mm防水指標(biāo)的沖鋒衣褲足以應(yīng)對自如。但如果需要前往比較艱苦的環(huán)境,最好能夠選擇防水指數(shù)10000mm以上的沖鋒衣褲。

    在戶外碰上下雨,是再平常不過的事。對于戶外運(yùn)動(dòng)愛好者來說,一件具有良好防水功能的沖鋒衣是必備裝備。沖鋒衣防水性能的強(qiáng)弱,與其防水指數(shù)密切相關(guān)。


    讓我們先簡單了解一下這個(gè)指數(shù),它們的單位是毫米水柱壓強(qiáng),通常的解釋是,當(dāng)10000mm高的水柱壓在面料上面,24小時(shí)內(nèi)從面料滲出的水不超過3滴,那么我們就認(rèn)為這件衣服的防水指數(shù)是10000mm。


    于是就有了如下問題,3000mm、6000mm防水壓和10000mm防水壓有什么區(qū)別?應(yīng)該購買哪種指標(biāo)的沖鋒衣好?不言而喻,防水指數(shù)越高,防水性能越強(qiáng),當(dāng)然價(jià)格也就越高。挑選何種指標(biāo)下的沖鋒衣,關(guān)鍵要看自己的實(shí)際需求,適合的才是最好的。如果只是用于城市間旅行、日常戶外穿著的話,防水指數(shù)3000mm到5000mm就可以了;如果是準(zhǔn)專業(yè)的戶外徒步、野營或穿越等活動(dòng),6000mm到8000mm防水指標(biāo)的沖鋒衣褲足以應(yīng)對自如;但如果需要前往自然條件比較艱苦的環(huán)境進(jìn)行專業(yè)的登山、探險(xiǎn)等戶外活動(dòng),最好選擇防水指數(shù)10000mm以上的沖鋒衣褲。


    我們經(jīng)常聽到說——啊,這件沖鋒衣的防雨達(dá)到了6000,那件沖鋒衣的防雨指數(shù)是10000。這里的6000和10000,它們的單位是毫米水柱壓強(qiáng)。通常的解釋是,當(dāng)10000mm高的水柱壓在面料上面,24小時(shí)內(nèi)從面料滲出的水不超過3滴,那么我們就認(rèn)為這件衣服的防水指數(shù)是10000mm。于是就有人問了,6000mm防水壓和10000mm防水壓有什么區(qū)別啊?我應(yīng)該買哪種指標(biāo)的沖鋒衣好啊?等等類似的問題。那么好,讓我們從頭說起。


    雨滴的收尾速度


    如果沒有空氣(阻力),當(dāng)天上的云變成雨之后落下來,在經(jīng)過一路的加速運(yùn)動(dòng)之后,到達(dá)地面時(shí)的速度會(huì)達(dá)到300米/秒,這樣的速度基本相當(dāng)于子彈速度的一半。陸地上根本就不會(huì)有活物。感謝上帝,由于空氣阻力的存在,當(dāng)雨滴形成并開始下落,經(jīng)過短暫的變加速(加速度逐漸變小)運(yùn)動(dòng),當(dāng)雨滴受到的空氣阻力等于自身的重力時(shí),ok,這時(shí),雨滴開始進(jìn)入勻速下落階段,直至到達(dá)地面。物理學(xué)上把這個(gè)勻速的速度稱之為物體的收尾速度。


    雨滴的大小


    已經(jīng)有人得出結(jié)論:一般情況下,雨滴的直徑介于0.5mm~6mm之間,極少數(shù)情況下,雨滴的直徑會(huì)達(dá)到8mm甚至10mm(在夏威夷群島曾觀測到)。


    科學(xué)家發(fā)現(xiàn):如果水粒小于0.5mm,那么由于大氣層上升氣流的作用,足以能夠讓這般尺寸的水粒留在空中。而雨滴的大小,一般又不會(huì)超過6mm。由于空氣阻力的存在,大個(gè)雨滴在下落過程中往往就會(huì)分解成許多體積驟減的細(xì)小雨滴。此外,這些大個(gè)雨滴在下落時(shí)相互不斷碰撞,也促使它們分崩離析。科學(xué)家發(fā)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)室條件下,大個(gè)雨滴通常在直徑達(dá)到大約5毫米時(shí)就開始分化瓦解。在云層中,大個(gè)雨滴直徑達(dá)到5毫米時(shí),通常也會(huì)因?yàn)橄嗷ヅ鲎捕娂娝榱选_@就是為什么在地面上很少看到直徑5毫米,甚至更大的雨滴的原因,因?yàn)橛甑螣o法避免與許多其它同類相互碰撞的命運(yùn)。


    雨滴大小與收尾速度


    雨滴的收尾速度,與雨滴的大小(size)有較強(qiáng)的相關(guān)性。一般而言,毛毛雨(直徑0.5mm)的收尾速度為2米/秒,而暴雨(雨滴最大直徑5.5mm左右)的雨滴最大收尾速度為8~9米/秒。


    收尾速度與水柱高度

有了收尾速度,就可以知道雨滴最后的動(dòng)能,初中物理的動(dòng)能與勢能轉(zhuǎn)換公式,就足以解答收尾速度與水柱高度之間的關(guān)系。那就是:0.5MV^2 =MgH,代入收尾速度,可得:雨滴收尾速度為8米/秒時(shí),H=3.2米;雨滴收尾速度為9米/秒時(shí),H=4.05米;雨滴收尾速度為2米/秒時(shí),H=0.2米。

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