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高速行驶中的汽车、火车和飞机,能够徒手扒住吗?

时间:2022-07-07 06:53:35 来源:科普之家 作者:科学信仰 栏目:头条 阅读:17

在影视剧中我们经常会看到这样的情景:一个人徒手便扒住了高速行驶的汽车、火车,乃至飞机,那么这是单纯的影视创作,还是确有其事呢?高速行驶的汽车、火车和飞机,真的可以徒手扒住吗?

其实要验证这件事情的真假并不困难,因为这在物理学上是一个单纯的关于“力的对抗”的问题。徒手扒汽车是需要一定的力量的,因为在这一过程中始终有着一个力在将你向后推,只有你的力量胜过了这个将你向后推的力,你才能够稳定地扒在汽车上。那么将你向后推的这个力来自何方呢?就来自于风,也就是风压。那么汽车行驶时的风压是多大呢?要想知道风压,先得知道风速。

汽车向前行驶的速度有多快,汽车表面的风速就有多快,一般而言,在国道上行驶的汽车车速不会超过每小时80公里,也就是约为22m/s。

知道了风速就可以计算风压,风压=风速的平方/1600,风速的平方为484,除以1600就等于0.3千牛/平米,换算一下就是30公斤/平米。现在知道了风压,还得知道人体的受力面积。如果一辆汽车处于高速行驶之中,而我们用双手扒住汽车的车窗,那么我们的身体肯定是呈现头朝前脚朝后的横向姿态,所以我们的受力面积就是我们身体的横截面,那么人体的横截面面积有多大呢?这个对于不同的人而言,差别可能是挺大的,我们就取一个0.1平方米吧。

有了风压,又有了受力面积,只需要用风压乘以受力面积,就可以得出人体所受到的风的推力了。

列出算式,30X0.1=3,所以扒在行驶的汽车外,人体所受到的风的推力约为3公斤。那么人的握力能够对抗得了3公斤的推力吗?当然是没有问题的,即便是体质最差的成年女性,握力也没有低于18公斤的,所以任何人都可以徒手扒在行驶的汽车上,只要你不害怕,你就不会掉下去,所以影视作品中徒手扒汽车的镜头是写实的。徒手扒汽车没问题,那么徒手扒火车行不行?先来看看火车的速度有多快吧。

对于普通列车而言,最高行驶速度大概为每小时120公里,不过大多数列车的实际行驶速度其实是达不到的。

没有关系,就让我们以最高行驶速度来进行计算吧。每小时120公里,也就是每秒33米,进行平方就是1089,风压等于风速的平方除以1600,也就是1089除以1600,结果为0.68千牛/平米,换算一下就是68公斤/平米。人体的横截面积还是取0.1平方米,68X0.1=6.8,所以扒火车时人体所受到的风的推力就是6.8公斤,我们之前说过了,体质最差的成年女性的握力也不会低于18公斤,所以扒火车同样是人人都可以做到的事情。汽车和火车都是地上跑的交通工具,如果是在天空中飞行的飞机,是否能够徒手扒住呢?

飞机虽然是在天上飞行的,但计算方法与汽车和火车并无不同,首先我们先要知道飞机的飞行速度。

波音系列客机的巡航速度约为每小时900公里,这是汽车和火车所无法比拟的。每小时900公里换算一下就相当于每秒250米,进行一下平方,就等于62500。风压等于风速的平方除以1600,也就是62500除以1600,结果为39.1千牛/平米,换算一下就是3910公斤/平米。人体的横截面积,我们依旧取值0.1平方米,3910X0.1=391,所以扒飞机时人体所受到的风的推力就是391公斤。显然,飞机可不是谁都能够徒手扒住的,那么有没有人能够徒手扒住飞机呢?

根据数据显示,力量最强的成年男性的握力最大可以达到58公斤,而58公斤与391公斤的推力相比还相距甚远,所以想要徒手扒住波音系列客机是不可能完成的任务。

那么影视作品中徒手扒住飞机的镜头又是怎么制作出来的呢?这些镜头的呈现应该有两种可能,一种就是通过后期制作所呈现出来的特效,另一种可能就是让飞机以极低的速度飞行,使得风速降低,从而降低风压,减少人体所受到的推力,不过这样做可是耗资不菲,这不仅需要大量机组工作人员的协作配合,还需要有一名经验老到的飞行员。对于飞机而言,保持高速飞行并不是什么问题,低速飞行才是最难的,因为飞机的升力来自机翼上下表面的压力差,飞行速度越慢,气流流动速度就越慢,压力差就小,所以升力也就越小。除非电影有个多金的投资人,否则应该不会这么拍。

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