德国教授高能教学扔雪球！男人的快乐就是如此简单？

作者：沪江德语 CC 译 2021-01-25 19:09

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导语：小伙伴们是否曾研究过怎样打好一场雪仗？德国多特蒙德工业大学的物理教授Metin Tolan 在一次访谈中从科学的角度理性分析应该如何取胜，甚至还给出了专业（看不太懂）的公式。竟然还有这操作！没怎么见过雪的本南方人只能目瞪口呆……

Was sollte man bei der Form des Schneeballs beachten? Ist das Ziel ein perfekt runder Ball?

Die Form hat da einen sehr geringen Einfluss. An sich ist eine stromlinienförmige Tropfenform natürlich am besten. Das hängt wieder mit dem Luftwiderstand zusammen, der dadurch reduziert wird – genauso wie zum Beispiel bei einem Rennwagen. Man müsste es aber dann auch schaffen, den Ball genau in Richtung des Tropfens, also mit der Spitze zuerst, zu werfen.

在雪球的形状方面有什么需要注意的？必须是完美的圆形吗？

形状其实影响很小。当然如果是流线型的水滴形状最好，空气阻力会因此而减小——正如赛车的设计一样。但是要手持尖头的部分，朝着水滴方向扔出去才能发挥效果。

（截图源自）

这张图展示的是雪球的飞行路线，各时间点受飞行高度和飞行距离影响。v代表投掷速度，a代表投掷角度。此外垂直方向有重力施加影响，与运动方向相对的还有摩擦力。如果没有空气阻力，也就是没有摩擦，雪球的飞行路线将是十分对称的抛物线。

Man kann also den Schneeball zu einem gewissen Grad optimieren. Und dann?

Dann kommt es natürlich auf den Wurf an. Bei einer Schneeballschlacht geht es zum einen darum, möglichst präzise zu werfen, um die Zielperson zu treffen. Und zum anderen darum, möglichst weit zu werfen, um die Zielperson von einem Abstand aus treffen zu können, den diese mit ihren Bällen nicht überwinden kann. In beiden Fällen ist eine hohe Abwurfgeschwindigkeit wichtig. Die lässt den Anfang der Wurfparabel eher zu einer Geraden werden, was die Wurfweite verlängert und präziser macht. Ein langsamerer Wurf in einem größeren Bogen macht es dem anderen schließlich auch einfacher, auszuweichen.

所以说我们可以在一定程度上优化雪球。那么接下来呢？

当然是投掷啦。打雪仗就是要尽可能精确地投掷以击中目标人。其次要尽可能远地投掷，使得目标人即使在一定距离之外也无法用他们自己的球躲避攻击。这两种情况下，高速投掷十分重要。这样抛物线轨迹一开始更接近直线，从而能够延长射程，使得攻击更加精准。而如果扔的速度慢并且弧度大的话，对方能更容易躲闪开。

（截图源自）

图上展示的是投掷高度的物理学计算公式。在一次投球过程中，投掷高度（在此处有所简化，忽略了投球人的体型和投掷的初始高度）有两次为零：投出去和球落地的时候。

Gibt es neben der Abwurfgeschwindigkeit noch eine andere Größe, die zu beachten ist?

Ja, der Abwurfwinkel. Auf diese beiden Parameter kommt es bei jedem Wurf an. Geht es darum, ein Ziel zu treffen, muss man, wie gerade gesagt, die Streuung durch eine größtmögliche Geschwindigkeit minimieren. Wenn es aber darum geht, möglichst weit zu werfen, glauben viele, dass ein Winkel von 45 Grad optimal ist. Das würde auch stimmen, wenn man vorhätte, etwas auf dem Mond zu werfen. Auf der Erde muss man aber die Luftreibung berücksichtigen. Wobei, abhängig von der Beschaffenheit des Wurfgeschosses, ein optimaler Abwurfwinkel von circa 40 Grad herauskommt.

除了投掷速度以外，还有其它需要注意的数值吗？

有，就是投掷角度。每次投掷都需要注意这两个参数。如果目标是击中对方，那么就像刚刚所说的，我们需要通过尽可能快的速度来减小重力对力的分散作用。如果是想要扔得尽可能远，许多人认为45度是最佳角度。如果是要扔向月球的话，这个角度确实是最佳的，但在地球上还要考虑空气阻力的影响。根据投掷物的特性，最佳的角度大约是40度。

（截图源自）

此图和相应的公式展示的是最佳的投掷角度，取决于参数E，参数E是根据空气阻力与重力计算得出的。E的最佳值为1，也就是说，如果某个角度能使得该公式得出1的结果，是因为在同等投掷速度条件下投掷得更远。

Wenn es um Luftwiderstand geht, spielt da denn auch der Wind eine Rolle?

Der Schneeball dürfte in der Regel so schwer sein, dass der Wind keinen großen Einfluss hat. Wenn es jetzt richtig stürmt, ist es natürlich besser, sich mit Rückenwind zu positionieren.

考虑到空气阻力，风是不是也发挥着一定的作用？

一般来说，雪球要尽可能重，使得风无法产生很大的影响。比如如果现在风很大，最好的当然是顺风扔出雪球。