火车加mm会被火箭打到么?
大家都知道坐火车出行,要提前一定时间到车站候车、检票,如果赶时间的话,可能在火车进站以后才匆忙跑向站台。此时就会有广播和工作人员提醒,一定要站在黄色的安全线以外!因为站在安全线以内是十分危险的!
这是为什么呢?难道是害怕火车开进站时,你没留神被车门碰到了吗?
这当然不是。因为行驶中的火车非常庞大,会携带或者带动大量空气流动,相当于产生了一个非常强大的风力牵引。站在安全线以内,你就相当于站在高速气流之中,很容易被这股强大的气流卷入车底。所以为了保护乘客的安全,车站的站台都会施划黄色的安全线,并且要求乘客在列车进站和停站期间远离安全线。
同样的道理,如果你在铁路线附近行走,一定要远离轨道,不然通过的列车也会把你卷入车下的!
列车的风力有多大呢?通过计算可知,一列时速300公里的列车在近旁通过时,给一个1.7米高、75公斤重的成年人造成的风压力可以达到138公斤,也就是把该乘客压到地下的同时还能再压上一个53公斤重的小胖子!而如果该乘客不幸掉到铁轨旁边,由于列车的速度比人的奔跑速度要快得多,而且铁轨旁的人是处在静止状态的,所以列车开过来后,风力就更加大,产生的风压大约可以达到289公斤!也就是说,相当于该乘客压着一个1吨的卡车大轮胎!
有人会说,站在安全线以内不也是被强风压着吗?不会把自己压飞了吧!
其实只要别想往外跑,基本上不会出现意外,但万一出现抢着上车或者被列车中的人员扔出的垃圾击中,想冲到车上去等等情况,风力产生的移动速度就很容易超过你的跑跳速度,就危险了!
实际上这就是物理学中著名“伯努利原理”的实际应用。伯努利原理告诉我们,从流体力学的观点看,无论是空气还是水,当其处于稳定流动的状态时,流速大的地方压力小,流速小的地方压强大,所以流体总是从高压处向低压处流动。
这个原理在生活中有重要应用。比如说,在我国的农村,往往自来水公司没办法铺设到每家每户的水网,所以农户自己往往要用手压井给水罐打水。很多年以前,手压井是由手摇压杆带动活塞把水压上来。后来,随着技术的进步,人们开始采用一种“气压打水器”替代“由手摇压杆带动活塞”的技术。“气压打水器”由水泵、打气筒、储气缸等构成。我们用打气筒给储气缸里打入一些压缩空气,然后拧紧阀门。这时,由于储气缸中的气压大于水罐及水管和水泵中的气压,于是压缩空气就会从储气缸经由水泵进入到水管中并推动水罐中的水。
如果水罐很高,打气筒的气压很难直接推动水,则水的流量就会减小。这时,我们按压一下打气筒,则储气缸中瞬间进入一部分压缩空气,使储气缸内压力短暂升高,于是推动水泵的水量在这一瞬间就会增大。这一水流会推动水泵中的叶片,叶片受水流的推动就转动一定的角度。而这一转动就会使得储气缸中的压缩空气进入到储气缸和水泵之间的较低的压强区域,使这些刚刚进来的压缩空气的压强瞬间下降。而刚刚进来的压缩空气瞬间数量还是很多的,于是推动水泵的水流虽然压力变小,但是流量很大。这使水流以脉动的形式进入水罐中,打水速度变快,同时节省了体力。
有人会问,这和伯努利原理有什么关系呢?
关系大了!伯努利原理告诉我们,当从一个高压区域向一个低压区域流动时,如果这两个区域之间的压差越大,那么流动的流量就越大。但是,由于流体都是有一定粘度的,所以,在从一个高压区到达低压区的过程中,不可能是一路畅通的到达低压区,总会受到一点干扰。而受到干扰的结果就是压强会稍有减小。由于压强减小,流速虽然还是很大,但是会受到一点影响。也就是说,流速不可能达到最大可能值。而如果这两个区域之间的压差越大,则即使流体受到一点干扰,其压强的下降也不会影响到流速的最大可能值。也就是说,压差越大,流体的流速就可以达到最大值而且不受干扰的影响。这一点非常重要!
那么和