水滴石穿有科学依据吗「水滴石穿真有科学道理吗」

小学生都听说过水滴石穿的故事，长者通常以这个成语教育孩子做事情要坚持不懈，功到自然成。“水滴石穿”最早出自 《汉书·枚乘传》，它描述了一个自然现象：水虽柔弱无形，但经年累月也能将石头凿穿。
水是怎么滴穿岩石的呢？这其实是个有趣的科学问题，水滴靠的不是蛮力，它打的是一套“组合拳”，中间包含着物理和化学过程。
水无定形水的能量下雨时，水滴从几千米的高空掉落下来，你有担心过脑袋被砸破吗？显然不会，除了把你浇成“落汤鸡”让你着凉之外，雨点并不会造成什么伤害，孩子们很喜欢在雨中玩水呢！

小学生都听说过水滴石穿的故事，长者通常以这个成语教育孩子做事情要坚持不懈，功到自然成。“水滴石穿”最早出自 《汉书·枚乘传》，它描述了一个自然现象：水虽柔弱无形，但经年累月也能将石头凿穿。

水是怎么滴穿岩石的呢？这其实是个有趣的科学问题，水滴靠的不是蛮力，它打的是一套“组合拳”，中间包含着物理和化学过程。

水无定形

水的能量

下雨时，水滴从几千米的高空掉落下来，你有担心过脑袋被砸破吗？显然不会，除了把你浇成“落汤鸡”让你着凉之外，雨点并不会造成什么伤害，孩子们很喜欢在雨中玩水呢！

孩子们喜欢在雨中玩耍

由于空气阻力的原因，雨滴最快的下落速度只有约8米/秒。通常雨滴的大小在3毫米左右，最大不超过5毫米直径，更大的雨滴会在空气中散开变成小水滴，因此雨滴的最大质量大约是0.065克。按照动能定理，我们可以算出一个雨点落到地面时的最大动能为0.002焦耳。

水很轻柔

雨滴的动能是如此之小，以至于落到身上时我们对它几乎没有感觉，更谈不上有什么伤害。为什么它能将坚硬的石头凿出小坑，甚至将石头滴穿呢？

侵蚀

在地球科学中，我们将水滴石穿的过程称为“侵蚀”。水或风通过持续的侵蚀作用，将岩石表面物质剥落、溶解，然后搬运到其它地方。

侵蚀是一个自然的过程，但水滴石穿却经常伴随着人为因素。我们很少在自然界里找到石头被滴穿的例子，但在人们屋檐底下的砖石上却挺常见。

石阶被水滴凿出了一排小坑

一个重要原因是屋檐会将雨水聚集起来，在它的下方形成落点稳定的涓涓细流，而在自然界你比较难找到这样的地方，或许在一些崖壁的下方会有比较明显的水滴侵蚀痕迹。

屋檐下容易出现水滴侵蚀现象

在爱尔兰克朗莫尔（Clonmore）的乡间，你会见到一些上面分布着凹坑的花岗岩石头，关于它的来源有许多争议，但科学家们认为这些石臼不是自然侵蚀形成的，这可能是古代爱尔兰人用来捣碎谷物的地方。

这些坑不是水滴形成的

侵蚀的过程

当水滴从空中下落撞击在岩石表面时，它携带的动能会对岩石造成冲击。小于3毫米的水滴在下落的过程中是球形的，而大的雨点则由于空气的阻力变成窝窝头的形状。

水滴的形状

当大的雨滴撞击地面时，它会在中心点产生聚能效应，从而对岩石表面造成破坏，尽管这种破坏很轻微，但从微观角度看起来是不可忽视的。水滴表面张力倾向于保持水滴原来的形状，从而将大部分动能传递给中心的那个小气泡，于是在这个气泡的周围集聚了很高的能量，岩石表面结构会被这种能量破坏，从而形成一个缺陷点。

水滴下部高压气泡聚集能量

实际上，岩石的表面并不总是十分平整，因此即便是小雨滴撞击时，它也会在凹陷处形成强大的应力，冲击波会扩大并加深那些小的凹坑。

水滴冲击能量在凹陷处被放大

你可能会问，当石头表面的凹坑继续扩大，变成一个小水坑时，水滴就无法撞击到岩石表面了，它又是如何继续向下深挖的呢？当岩石表面形成小水坑，水滴不能直接撞击岩石，但它在冲击水面的同时会产生一个向下的横波，这个波同样将水滴的冲击能量传递到岩石表面，如果岩石表面有掉落下来的石英砂，这些小的砂粒会像砂纸一样打磨岩石，进而造成新的损伤。

冲击波将能量传递到水底

在寒冷的冬天，那些渗透到岩石缝隙里的水会结冰膨胀，膨胀的冰挤碎周围的岩石，进而加深其深度，扩大凹坑的范围。

水的化学侵蚀

水滴的撞击、摩擦以及冰膨胀过程中的压裂都属于物理侵蚀，水滴石穿同时还是一个化学侵蚀。

石灰岩广泛应用于我们周围的建筑材料，其主要成分是由细小的碳酸钙和石英颗粒结合而成，它来源于远古时期海洋生物甲壳的沉积。

碳酸钙基本不溶于水，但它会与酸反应。当雨水中溶解有微量的二氧化碳时，水就变得更加酸性，这时候水里的碳酸就会与石灰岩中的碳酸钙发生化学反应生成可溶于水的碳酸氢钙：

CaCO₃ CO₂ H₂O → Ca(HCO₃)₂

碳酸氢钙被水冲走，在岩石表面留下的孔洞将加剧气蚀过程中的“空化”效应，使侵蚀加速。

溶洞的形成伴随着化学侵蚀

大自然许多鬼斧神工的景象都是石灰石被水流侵蚀“雕刻”而成的，这其中除了物理冲刷的作用外，起关键作用的还有溶解在水中的二氧化碳对碳酸钙的溶解。

总结：

水流的侵蚀塑造了我们今天地球表面的地形地貌，但水滴石穿经常要靠人类的帮忙才能完成。

我们用屋檐将雨水聚拢在一起形成水流，这样水滴能够反复撞击下方岩石特定的范围；水滴撞击的瞬间，它的动能会通过高压气泡聚焦在岩石表面，其后的水滴会扩大岩石破损的表面；水滴能通过激波冲刷岩石，还能通过结冰膨胀来扩大岩石的缝隙。

水滴在通过物理的方法雕琢岩石的同时，还利用二氧化碳来溶解岩石，从而达到化学侵蚀的作用。

水滴造成的深孔

无论是物理还是化学的侵蚀，水滴打磨岩石的过程都极其缓慢而且漫长，经过许多年的努力，终能达成凿穿顽石的目的。

“水滴石穿”是真的吗？有具体的科学依据吗？

水滴石穿不仅是中国古代的典故，还意味着只要坚持不懈，总有会成功的一天。在现实生活中，经常性被父母拿来教育孩子的故事。不过，话说回来，假设水不停止往石头上滴，真的会出现将石头穿透的现象吗？毕竟，水的形态是流动的液体，软是它的特性。那为什么人们还是说可以将石头穿透，其中有一些隐藏的机密不为人知。

首先，这个是跟力的作用是不可分割的，比如空气的阻力、物体表面的张力等。在水滴下来的过程，水滴与石头是一个封闭的空间，水滴会在重力的作用下，将重力势能巧妙转化为动能。可想而知，滴下来的时候就像一个高压水炮狠狠打在石头上。天空正常下雨时，雨水打在脸上，疼痛感也是可以隐约地感受到。

水滴越高，高加速度的它击打的力量也就很大，但并不代表着越高会越好，到达一定的加速度它也是会解体的。威力并不会比一些固体冲击力小，一块石头在这样高强度的冲击下难免不会被击穿。只不过是一个时间长短的问题，如果你很难想象出它的威力，你可以选择用自己的敏感的肌肤感受下。有的人就会感觉这水滴这么厉害，能不能将动物的尸体也给穿透？实际上，这是很难实现的，毕竟水滴石穿中存在一个科学小奥秘。

这之间离不开化学反应，就是平时降雨的时候，那些雨滴都带有强酸性的。因为空气中的二氧化硫易溶于水，也就是我们所熟悉的碳酸，通过化学方程式我们可以知道。这些水会不断的沉淀到地底下，再加上那些石头的最主要成分可是碳酸钙，它们两者在一起时，就会发生强烈的反应。

会让石头的物质流失，石头慢慢分解掉并不是不会发生。同时还有可能会在压强的作用下，沉淀下来变成钟乳石，成为一道亮丽的风景线。广西就是这种景观最著名的代表，在广西的山洞中，这些不在是稀奇的景观，而是在山洞中随处可见的。

值得一说的是，现代由于环境不断遭到破坏，二氧化硫的排放明显不断增加。导致雨水的酸性远远比古代强，细心的你会发现露天的石头雕刻正在遭受着不同程度的腐蚀。所以水滴石穿的现象也是会比古代常见，很容易就可以实现。但是不得不面对人类这般破坏环境是为它喝彩还是感觉到丢人呢？这才是我们真的要去思考的问题。

水滴石穿即使在现代已被人们认知真相，但是里面蕴含的精神依旧不断的传承，不仅仅是学习中，工作、生活都是很符合的。况且，在古时候鼓励人们坚持下去的例子可不止这一个，像铁柱磨成针也是鲜活的典例。总的来说，人类还是反省自己的所作所为，不要再为自己的无知犯下更大的错误。而是要学习开始保护环境，从自身做起。

水滴石穿的科学道理是什么?

这个是百科里面的解释
物理解释：水从高处滴下，重力势能转化为动能，冲击石头，对石头表面做功，水滴飞溅，石头表面损耗，虽然水滴做的功很小，这损耗也是极微量的，但是时间久了，这微量的积累就显得多了，就可以看到石头表面的凹陷，时间再久，最终石头被滴穿了。（引例：用冲击钻钻木头，一下子就可以钻出一个洞，是因为冲击钻做功远比水滴冲击做功大得多，但是如果给水加高压，让水高速喷出，就可[4]以无坚不摧，应用比如医学手术中使用的“水刀”）。
化学解释：很多常见的石头中主要成分都含碳酸钙，水溶解空气中的二氧化碳，滴到石头上后，还会发生化学反应，CO2+H2O+CaCO3→Ca(HCO3)2，碳酸氢钙易溶于水，所以石头表面就被腐蚀了。如果空气质量比较差，形成酸雨，那落下的水滴腐蚀石头就更快了。（钟乳石的形成知道吧！溶洞中滴下的水就是溶解了碳酸氢钙的水，碳酸氢钙再分解成水、二氧化碳、碳酸钙，碳酸钙沉积就形成了钟乳石。）
你应该可以看懂吧