煙花升空起，新年來報道

“燈樹千光照，花焰七枝開”，為了慶祝新年，安奇奇所在的城市在除夕夜舉行了一場大型的煙花表演秀。除夕的晚上，安奇奇仰頭望著天空中炸開的絢爛煙花，開心極了。小酷龍告訴安奇奇，煙花表演秀除了蘊含著人們對美好新年的祝愿，還有不少的數學知識呢！

看點1"煙花的顏色

煙花絢爛多彩，非常美麗。是什么讓它們呈現出繽紛色彩的呢？其實，煙花的顏色主要與煙花中使用的金屬化合物有關，不同的金屬元素在高溫下燃燒時會產生不同的顏色。

調整金屬化合物的比例和燃燒條件，還能產生更多顏色呢！比如，將鋁、鎂、鈦按照一定比例混合在一起，就會得到明亮的白色；將銅、鍶按照一定比例混合在一起，就會得到好看的紫色。

看點2"組合煙花里的幾何

煙花分為小型煙花和大型煙花。小型煙花體積小，操作簡單，方便攜帶，常常用在個人玩耍、家庭慶祝這些小場景中；大型煙花是節日慶典中必不可少的存在。

除夕夜里，各城市的煙花表演秀都是大型煙花，燃放的煙花主要有兩種，一種是組合煙花，一種是禮花彈。組合煙花的外形通常是一個規則的幾何體箱子，常見的有正方體、長方體、六棱柱、圓柱體等。如果你打開這些組合煙花往里看，就會發現，箱子內整齊排列著多個圓柱發射筒。

圓柱發射筒的直徑通常較小，通過將多個圓柱發射筒組合起來，調整其個數、大小和排列方式，就可以形成各種形狀。由于組合煙花的效果繁多，所以每個圓柱發射筒的生產工藝要求特別嚴格。

組合煙花的發射高度一般在50～100米，幾乎不會超過100米。點燃引火線后，發射藥會產生很大的推力，把亮珠噴到空中，亮珠會按照預設的順序依次點燃，呈現出美麗的視覺效果。

看點3"禮花彈里的幾何

在除夕夜的煙花表演中，禮花彈是最重要的組成部分。顧名思義，禮花彈是一種炮彈，需要放入炮管里點燃，才能發射出去。雖然它屬于炮彈的一種，但與傳統的軍事炮彈不同，禮花彈是為了娛樂和美化夜空。要實現高空燃放的任務，只有通過炮管，才能把這些禮花彈發射到高空。

看點4"禮花彈的升空高度

不論是組合煙花還是禮花彈，其升空高度都高于一般的普通建筑物，尤其是禮花彈，它的升空高度比很多高樓大廈還要高！當我們站在遠處，無法確切得知禮花彈的型號時，可以用公式h≈4t2簡單地估算禮花彈升空的高度h。

公式中，h表示禮花彈升空的高度，t是看到禮花彈發射和看到煙花的時間差。

一個有意思的問題是，人們為什么要把禮花彈發射到數百米的高空呢？答案是為了讓更多人看見。地球是個球體，當我們站在地球表面時，視線并不是無限延伸的，而是會被地球表面所擋住。

禮花彈升空的高度越高，地球上可以見到禮花彈的范圍就越廣。在不考慮遮擋、視力等復雜因素時，我們可以通過公式r≈113 h ，來估算在地球表面能看到禮花彈的范圍。

公式中，h表示禮花彈的升空高度（計算時單位是千米），r表示禮花彈可見范圍的半徑。

北京2022年冬奧會開幕式上發射的禮花彈，其升空高度達到300米，理論可見范圍的半徑約為62千米！也就是說，理論上，全北京的人都能看到這場視覺盛宴。

小提示

大型禮花彈的爆炸威力非常強大，火花和碎片可能飛散到很遠的地方，因此同學們觀看大型煙花表演時，要保持至少100米的距離！