大便反弹整湿屁股 小便又会溅到鞋 科学家慢镜分析找到解决方法

撰文: 狂丸研究所
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你是否有过这样的如厕经历:一坨屎优雅的离开菊花,本来身心非常通畅,然而此时它重重砸入水面,激起数朵浪花,带来一场自下而上的菊部降雨,让人不由后悔刚才太过认真用力。

但无需太过责怪自己,这一切都是水面张力在作祟。简单来说,水分子之间具有一种相互拉扯的凝聚力,这种效果在水面更为明显,所以当针或者昆虫落在水面上时,它的表面并不会轻易坍塌,而是轻轻凹陷,试图拦住水面物体的坠落。

(图片来源:狂丸科学)

而一坨屎投入马桶怀抱时也会经历同样的过程,只不过,它的重量超过了水面的承受能力,在入水后,会拉扯水面凹陷出一个更大幅度的深坑。

(图片来源:狂丸科学)

而当这坨翔深入水底,深坑四周的水又会重新聚集,填补这个空缺。在聚集过程中水面又相互冲击,从而导致浪花飞溅。

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很多学者喜欢把这种情况称为“Worthington Jet”,大概是因为这些被屎击飞的水滴确实会如同战机一样,一飞冲天直奔菊部地区——到底该怎么压住这些水花?自冲水马桶发明以来,人类一直在思考这个令人难以启齿的技术问题。

有人表示自己一直蹲在马桶上,相信只要有足够的高度就能规避屎花。还有人说自己会尽量会延长排泄物:“只要你拉的足够长,就不会有坠入水中的机会。”体力充沛的网友表示自己会拉完就跑,躲避水花,然后返回马桶继续用力。这就像打网球,只不过他更喜欢做输家。

论坛中甚至有这样的爆料:“同事会在大便时带上防水手套,然后抓住大便,再轻轻的放到水里,以避免出现‘噗通’一声的尴尬。”毕竟这种音效一响,任何人都能脑补到花朵被露水打湿的景象。

不过早在2011年,科技频道主播Destin就通过高速摄影捕捉到了最科学的解决手段——其实最简单的方式,就是改变水面张力:在水面放一张擦屁股纸。

(图片来源:狂丸科学)

纸张的存在不仅会降低屎的冲击力,空腔也会变得更小,同时也拦截了溅射效果。在高速摄像机的镜头下,人们清晰的捕捉到了这一变化。

(图片来源:狂丸科学)

在纸张上你可以看到拦截的痕迹,其实就像防弹衣一样。

(图片来源:狂丸科学)

当然这种方式的缺点是废纸,同时无法防御排放量过大的情况。这时候,你需要更进一步的解决办法:上大号时,如何压出一个完美的水花?

首先,角度很重要。Destin还利用高速摄影对不同形状的大便进行了测试,45度角入水的效果显然要比垂直入水差很多,坠落角度不对称会造成溅飞效果加倍。

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另外,大便的形状也很关键。要知道,跳水运动员在入水前的姿态通常是“锥形”。而在实验测试中,尽管球形屎又小又短,但因横截面太大,依然会造成巨大的浪花,因为这类形状会在水中造成更大的“空隙”。

(图片来源:狂丸科学)

怎么样,现在你弄懂科学拉屎这件事了吗?但对于男生来说,这还不是厕所求生的全部,另一个问题同样尴尬。

被自己水枪射出的液体反弹是一种什么样的体验?

物理学家Truscott表示自己曾实地测量过男性小便时的溅射情况。一位中等身材的男性在传统马桶上小便时,小水滴不仅可以飞到地板,甚至用力过猛可以喷到浴帘上。“那些水滴几乎可以肉眼看到,这不是开玩笑”。但卫生间装置供应商Duravit认为这和便池等工具无关。他表示,如果你被伤害了,很可能是因为尿的姿势有问题。

所以问题来了:“用什么样的体位尿尿能够百分百避免被反弹?”Brigham Young大学的几位物理学家对此进行了研究。首先他们用高速摄影解析了尿液从喷射装置冲出后的飞行状态,并发现,如果你站的太远,被弹射的几率就会增加。这是因为尿液在到达小便池之前,就会分解成单独的水滴,而单独的水滴往往更容易弹射。

(图片来源:狂丸科学)

其实,当水滴落下后并不会与水面立刻聚结在一起,而是会有一定的暂留时间,甚至在反复跳跃,这是因为水滴与水表面间夹杂了空气,而想要完成聚结,就需要水滴之间的空气完全被排挤出去。

(图片来源:狂丸科学)

所以科学家认为,站得远导致尿液分裂较早,弹射也会增强。而站到合适位置,让水龙能够完整呲到便池,或许可以避免类似情况。另外,和上大号一样,想要避免尿尿时回溅,角度问题依然是关键。据测试,90度垂直射击的反射效果最为激烈,相反45度角切入则较为理想,这和拉屎测试结果正好相反。

(图片来源:狂丸科学)

如果你甚至能够完成180度角尿尿,那将完全不必担心被回溅弄湿双手或者衣服。

(图片来源:狂丸科学)

所以,根据科学家和网友的一系列推荐方案,狂丸总结出了最科学的小便方向:靠近便池,枪口偏向便池一侧,维持45度角左右进行射击。当然,随着蓄水量减少,大家还需要不断调整机位元。

(图片来源:狂丸科学)

而科学拉屎的方法更是男女通用,相当重要,希望对大家有所帮助:屎要拉得细,最好是头部比较尖,这样入水阻力小。用力时可以驼背,但出货后尽量坐直身体,以保证大便尽量垂直入水。别忘了将本文转给那些深受困扰的朋友们,掌握了这些,每一次如厕都将是满分!

参考资料:1、khanacademymedicine2、Splash Lab at Brigham Young University3、SmarterEveryDay4、livescience:http://t.cn/RkrRGSF5、Jérémy Belin:https://www.youtube.com/watch?v=Daxzw1j7kgU

【本文获“狂丸科学”授权转载,微信公众号:kuangwanplay】