在密闭行驶的车辆中有一只苍蝇,苍蝇并未与车辆接触,车辆的行驶速度和苍蝇的速度是怎样的?

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摘要

用牛顿定律就可以简单解释,答案肯定是一样的,当然前提是汽车在匀速行驶,如果来回的加速减速,汽车和苍蝇的速度当然是不一样的。按照牛顿定律的诠释,当汽车匀速运动时,里面苍蝇的运动状态与在静止的汽车里并没有区别,如果

用牛顿定律就可以简单解释,答案肯定是一样的,当然前提是汽车在匀速行驶,如果来回的加速减速,汽车和苍蝇的速度当然是不一样的。

按照牛顿定律的诠释,当汽车匀速运动时,里面苍蝇的运动状态与在静止的汽车里并没有区别,如果苍蝇是瞎子和聋子,不能看到汽车外面的世界也听不到声音,苍蝇就完全不能判断是在匀速行驶的汽车里还是在静止不动的汽车里。

类似的问题还有:在高速行驶的汽车里,比如时速120公里,汽车里的苍蝇为何能随汽车一起飞行,而没有撞到汽车玻璃上?原因同样如此,匀速行驶表现出来的特征与静止是一样的。

这中特点在我们生活中随处可见,每个人都经历着。我们所在的地球就可以认为是一辆匀速行驶的汽车,每当你腾空跃起落下时,你仍旧会落到原点,不会向后飞行,因为你和地球是一体的。而空中飞行的小鸟就相当于汽车里的苍蝇,小鸟不会因为地球高速旋转而被甩出去,小鸟的速度(假设腾空不动)与地球的速度是一样的。

不但苍蝇是这样,汽车里的空气同样如此,空气的速度与汽车也是一样的,如果不一样你肯定会感觉到汽车里有风,但实际上密闭的汽车里你是不会感觉到有风的。这也决定了苍蝇可以随意地在汽车里面飞来飞去,与在地球上没有任何区别!

翅膀拍打车内空气获得反作用力

这个问题不需用高深的相对论来回答,浅显易见的日常开车观察就可以了。跑高速,尤其是在初夏的傍晚开车,次日会发现汽车前脸特别是前牌照上密密麻麻的一层蚊子的尸体,而密闭车内咬你没商量的几只蚊子却安然无恙,伴你度过那段行程。同时会发现不论车开多快多慢或者停下来,丝毫不影响蚊子,想咬你小腿绝不咬你膀子,灵活自如同在卧室里一样。车外的蚊子都是被撞上的,虽然比不上飞机撞小鸟,但若是点子背的话,就像喝西北风也会塞牙。我遇到过,一只伊蚊和一只麻蚊打架,结果前挡风玻璃上出现了两个蚊子同大小,同形状,同肢干状的两处裂痕。蚊子如此,苍蝇也应该如此。

想必这辆车应该就是普通的家用车吧,苍蝇在里面的情况差不多与你自己在车里的情况一样,除非汽车的加速度很大,那样苍蝇就会被甩到汽车内壁,而你则因为安全带牢牢的坐在座位上。

我们来看看苍蝇在各种情况下会出现什么情况:

比如汽车在启动时,由于苍蝇在空气飞行、悬停等都需要依靠空气来“托住”它(也就是拍打翅膀产生向上的力,抵抗重力),那么汽车启动时,是一个变速的过程,由静止转为某一速度值的过程。

那么苍蝇在里面也会经历这个过程,否则它就会被“摔”到汽车后壁,但一般而已由于汽车的加速度不可能有多大,因此我们都没有看见过苍蝇撞到墙上的场景吧(除非是它自己想撞墙)。

而在汽车匀速行驶阶段,苍蝇可以在车内自由飞行,和汽车静止时毫无异样,这一点正是力学相对性原理的体现,在没有共知或前提条件下,匀速和静止实际上是没法区分的。

而在汽车减速阶段,实际上和加速阶段没两样,只是苍蝇“摔”的方向反了而已。

其实这个问题只是简单的初中物理常识,就和“一个人在运行着的高铁车厢内跳一下会出现什么情况?”一样。

最后再问大家一个问题:在一个静止的车厢内,一个光子从车厢底竖直向上发射,光迹是一条直线;如果换做运动的车厢呢?

期待您的点评和关注哦!

这个问题确实很有意思,车辆高速运行,苍蝇也并没有和车接触,为什么苍蝇没有被甩到车玻璃上呢?

先来看几个具体的数据,假设我们开着一辆车行驶在高速公路上,车内有一只苍蝇处于飞行的状态。

车辆的行驶速度的120公里每小时,而苍蝇的飞行速度最高也就是8公里每小时,

那么问题来了,从时速上来看,苍蝇与汽车有着等级上的差异,汽车是苍蝇时速的15倍,理论上苍蝇是应该被甩到后挡风玻璃上的,但开过高速的人应该都遇到过这样的事情,在时速100多公里的车内,苍蝇确实是可以自由飞翔的,也并不会被甩出去,这到底是什么原因呢?

其实很多人都忽略了一件事情,那就是这辆车是密闭行驶的,车内也是有着空气的存在的。

我们可以理解车内的乘客由于坐在了车座上,所以不会被甩出去,却总是认为苍蝇没有和车辆接触,就应该被甩出去。

但实际上苍蝇是一直在与车内的空气接触着的,而密闭车辆内的空气此时其实是与车辆一样保持了120公里的速度行进的,也就是说车内的苍蝇其实并不会感觉到汽车的高速运行。苍蝇在车内飞行的感觉与我们人类坐在车上的感觉其实是一样的。

如果你开高速时把车窗都打开,你就会发现苍蝇就没有那么自在了。

很多人应该都经历过在高速上行驶中打开车窗的感觉,那风速是非常夸张的,而且会伴随着很大的声响,如果窗户打开得过大,人都是会受到风力的冲击的。因为车窗一旦完全打开,车内的空气就不是密闭的了,空气的速度与车辆的速度也就无法保持一致了,试想一下,在这样的状态下,苍蝇还可能在车内自由飞翔吗?可能早就被吹到玻璃上,或者顺着后边的车窗被吹出车外了。当然,高速行驶时是不建议大面积打开车窗的,可能存在较大的安全隐患。

其实还有一种情况也是很明显的,比如我们开的是一辆敞篷跑刚刚起步车,这个时候一只苍蝇在车内飞行,此时只要你一脚油门下去,苍蝇基本就会飞离汽车所在的范围了,因为以苍蝇的飞行能力是追不上汽车的速度的。

总结:

人们在看问题时总是会忽略一些看似不重要、实则非常重要的细节问题。比如这个问题的关键其实就是高速运营的封闭汽车内的空气是与车辆融为一体的,不要以为苍蝇飞行在透明的空气中就是完全与汽车隔离开的。其实生活中有很多时候都是需要我们仔细地观察与思考后才能找到问题的答案,特别是不要总被一些“理所当然”的理由而影响自身的判断。

以上个人意见仅供参考。

亲身经历:夏天有时候开车车里面就会偶然关一直苍蝇,在不把窗户打开的情况下,车子不管行驶的速度有多快,苍蝇在车子内仍然照常飞行,和在平地上没有任何区别。这就说明,苍蝇的速度是完全和车速一致的,即便苍蝇没有和车子接触。

其实,这个事情后面的物理规律也很简单,就是因为牛顿第一定律。即在没有受力的情况下,物质的运动速度保持不变。在汽车没有加速的情况下,苍蝇和汽车是相对静止的,因为二者速度一致。当汽车加速时,苍蝇的速度就会小于汽车的速度,如果汽车瞬间加速度很大,那么苍蝇如果飞不及的话,就会撞在汽车的后面。

但是,苍蝇的速度是很快的,汽车加速的时候它在飞行过程中也可以加速。而且,由于汽车是密闭的,所以车内的空气也会受到汽车给予的一个相同的加速度,从而使得空气也一起跟着汽车加速,最终这个加速度也会部分作用于苍蝇身上。当汽车停止加速时,苍蝇和汽车的速度是一样的。

其实,这个实验我们现实中也可以做。比如一杯水中放置一个漂浮的物体,我们瞬间横向移动水杯,水杯中的水就会往后扬起,而水上面的漂浮物也会跟着向后扬起。这里水杯就好比密闭的汽车,水就好比空气,漂浮的物体就好比是苍蝇。当然,水的密度是比空气大的,所以漂浮物在水杯加速过程中,位移会比空气中小,因为它会收到水更大的推力产生加速度。

【导语】当我们汽车在行驶到时候,车内的物品如果抛起来或者是自己飞起来的时候,车内的物品的速度是什么样的?类似这样的问题一直是大家比较热衷于讨论的事情,今天既然有题主提到这个问题了,那么我就来进行一个全面的分析,讨论一下当汽车在行驶的时候,车内的物品和车内没有和车辆接触的物品都是什么样的状态。

首先我们可以肯定的是,当我们汽车在高速行驶的时候,如果车内是关窗的状态的话,车内的空气相对汽车来说就是静止的,否则我们就会被吹得难受;当我们把车窗打开的时候,车外的空气会因为车辆的速度而从车内穿过,这个时候车内的空气和车子的相对速度是运动的。

如果我们在上高速的时候不小心让一只苍蝇飞到了车里,并且带到了高速公路上,汽车以120km/h的速度巡航,这个时候如果我们关着车窗的话,车内的空气就是相对静止的,这个时候苍蝇飞起来的时候就像是在地面禁止的时候一样的,这种时候苍蝇相对于外界的速度就是120km/h,而相对汽车的速度来说就是0km/h、因为汽车开到哪里,车内的空气就会被带到哪里,在苍蝇眼里车内就是一个静止的环境。

当我们把车窗大开的时候,由于汽车相对外界的空气来说是有速度的,所以外界的空气会流进车内,我们会感觉到车内有很大的风吹过,这个时候如果苍蝇正好在车里是飞在空中的状态的话,在开窗的瞬间就会被吹走,这个时候苍蝇相对汽车的速度是接近120km/h的(流经车内会有减速),而相对外面的空气是静止的,所以当苍蝇被吹出来的时候,很快就和地面处于静止的状态。

这其中的关键点在于,汽车在120km/h行驶的时候,有没有带动车内的空气还有物品,就像我们放在车里的证件,当车辆行驶的时候,证件也会跟着一起行驶,证件和地面相对运动,运动的速度和汽车行驶的速度一致;车里的苍蝇也是如此,当汽车没有开窗的时候,车内的空气是被汽车带着走的,连同空气中的苍蝇也一起被带走,这个时候苍蝇和证件一样相对汽车是静止的,但是相对地面来说又是运动的。

这就好比我们的地球,我们的地球以飞快的速度绕着太阳旋转,并且自身也在高速自转,但是当我们在地球上某个地方的时候,我们就会感觉到我们是静止的,但是实际上从绝对速度上来看的话,我们现在在宇宙中的速度是非常可怕的。

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这用不到什么定律不定律,那也太“书呆子”气了吧?这用简单的语言就可以说明白。

其实,苍蝇在汽车里能够保证相对位置的原因,是因为汽车内存在空气!汽车,是相对封闭的,在封闭的空间内,存在着稳定的“一大块”空气。对苍蝇来说,有这一大块空气,就等于在一个房间里一样,它可以停住不动,也可以到处乱飞,去它想要去的地方。如果是改为蚊子,当然它也可以正常“咬你”没商量。

有根有据吗?有。你如果打开车窗,那怕只是打开一个小缝隙,因为汽车在快跑,车内的一大块空气就会产生流动。你注意,这时,苍蝇就会随着空气一起流动。苍蝇一不小心,就会被吹到汽车外边去了。

如果我们在火车里跳起来,甚至跳广场舞,只要是落下来,也还是会在火车里的原地不动。如果在轮船的甲板上跳,也是一样的道理。都没有脱离地球的吸引力。但飞行在甲板上的苍蝇就不行了,因为甲板是露天的,空气並不能和船一块运动;也就是说,甲板上的风特别大,苍蝇当然就无法立足了。

这个问题和你坐车里的感觉是一样的,只不过苍蝇是坐在“空气”里。车子加速,你向后仰,苍蝇也向后运动;刹车,你向前冲,苍蝇也可能撞到挡风玻璃上;车子匀速前进,苍蝇在车里自由地骚扰你。

密闭的汽车和车内的空气一起,形成了一个惯性系统。你有座位和安全带约束你,所以在汽车加速、减速及匀速状态下,你会受到推拉挤撞等各种作用;而苍蝇就惨了,将完全随汽车的惯性做前冲倒退侧翻等动作,就像你站在公共汽车上,司机路怒症发作,和别人飙车挤撞时的感觉一样,你只能自求命大了。

所以你要是一位司机,有一只苍蝇不停地在你车里嘤嘤嗡嗡,弄得你想扯出它的肠子,缠在它的脖子上,使劲一拉的话,不妨用这种更现实一点的办法,不停地暴力加速,急刹猛停,摔得它七荤八素,掉在地板上大吐特吐,直喘粗气,跪地求饶。当然,前提是你的驾驶技术要特别好,最好你是一个赛车手,不然苍蝇没摔吐,你摔吐了。

惯性,汽车及汽车内的空气具有相同的运动状态,在水平方向上有相同速度。

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