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為什么蚊子可以在開動的車上自由飛行?

2019-06-11 11:03:18
學生導報·東方少年 2019年12期

答:蚊子飛行時平均每秒翅膀震動594次左右,其根據翅膀不同的運動產生前緣渦流、后緣渦流、翅膀轉動產生的升力使之能夠在空氣中運動。由于其飛行的力是由于與空氣相互作用產生的,而高鐵在高速運行中,為避免由于速度過快導致的空氣壓強差,會密封整個車體,因此我們研究的對象就是:蚊子、高鐵內空氣和高鐵這三個物體組成的系統(假設蚊子初始狀態為空中靜止)。

(1)高鐵啟動時,假設空氣與高鐵同速度,此時蚊子豎直方面受到重力與空氣升力的作用平衡,水平方面,受到由于空氣黏滯力(F,與速度的平方成正比)作用,使之有向前的加速度,使之速度不斷增加。

(2)高鐵勻速的時候,此時高鐵和空氣的速度都是均勻的,蚊子加速到與空氣速度一致的情況下保持相對靜止狀態,此時蚊子可以自由飛行。

(3)高鐵停下的時候,此時與啟動過程類似,此時空氣黏滯力使蚊子減速到零狀態。

(當然,如果是敞篷車的話,蚊子會被流動的空氣卷跑。)

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