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如果你在一部失控的车上,你会怎幺办?

来源:C漂生活 时间:2020-07-02 指数:753

如果你在一部失控的车上,你会怎幺办?
图片来源:unsplash

假设你坐在一部失控的车上,而且只能选择撞上水泥墙或乾草堆的情况下,你不会需要物理知识来帮你做决定的,常识足以告诉你,应该选择乾草堆。然而,学习物理,有助于你了解撞上鬆软物体与撞上坚硬物体,为何会有完全不同的结果。

不论是让车子去撞水泥墙或是乾草堆,只要车子停了下来,它的动量就会因为受到相同的冲量而减少。相同的冲量,并不意味相同的力,或是相同的作用时间,它只代表力与时间的乘积相同。选择撞乾草堆,你会延长冲撞的时间,也就是车子的动量降到零所需的时间。

较长的冲撞时间,会减低冲撞力,同时也就降低了因冲撞产生的加速度。例如,如果冲撞时间能延长100 倍,则冲撞力就会降低100 倍。若我们希望减小冲撞力,就必须延长冲撞时间。

如果你在一部失控的车上,你会怎幺办?

我们知道,塞入厚垫填料的副驾驶前座置物柜,比用坚硬金属材料的前座安全,若有安全气囊又增加对生命的一层保障。我们也知道,想安全地赤手去接快速飞来的球,你必须把手向前伸,以便在接到球以后,有足够的空间可以后退。当你延长了冲撞的时间,也就减少了冲撞力。

当你从高处往下跳,在着地时若保持双脚挺直的话,会发生什幺事?哎哟!好痛!相反地,你知道在双脚着地时,要把膝盖弯曲,这样比起双脚挺直、突然着地的情况,会让整个动量减小的过程,延长10到20倍的时间,因此作用在你骨骼的力,也会减小10 到20 倍。

摔角选手在被摔落擂台时,藉由放鬆肌肉,让冲撞力分成一系列较小的冲撞,从脚、膝盖、臀部、肋骨到肩膀,依序撞击蓆垫,来延长冲撞时间。当然,摔落在蓆垫上比摔在硬地板上好,因为蓆垫也会延长冲撞时间。

我们知道玻璃盘子掉落在地毯上,会比掉在地砖上,较不易破碎,因为地毯比较有「弹性」。问问别人,为何东西掉落在比较有弹性的表面,比较不容易损坏?相信大部分人的答案,只会使你更感困惑而已,因为他们可能只会回答你「因为比较有弹性嘛!」然而,你的问题是「为何」盘子掉落在有弹性的表面比较不容易破,在这个例子中,一般人的解释,根本算不上是解释,你需要更深入的解释。

要让盘子或盘子的碎片停下来,地毯或地砖必须提供一个冲量,而你已经知道冲量包含两个变数,一个是冲撞力,另一个是冲撞时间。因为地毯提供的冲撞时间比地砖长,所以具有较小的冲撞力;地砖提供的冲撞时间较短,冲撞力较大。

在马戏团特技表演中的安全网,就说明了如何能达到安全着地时所需的冲量。安全网提供了充分的冲撞时间,巨幅地降低了特技演员在下落时所受到的冲撞力。

即使你根本没注意到表面是否有弹性,有时候冲撞时间的差异却有相当大的影响。例如,木质地板与水泥地板看起来都很坚硬,但木质地板却能提供较长的冲撞时间,使这两种表面施加的力产生很大的差异。

【书籍资讯】
《观念物理1》
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