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當小車遇上大車~白努力與道路安全 次要群組 [物理教學::力與壓力] 列印 推薦
作者或來源 zfang 2013-06-16 22:12:09
關鍵字 1流體力學 2白努力
此文完整連結 http://zfang.zipko.info/771.html
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不正常人類人腦智慧研究所
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開車在高速公路上,只要旁邊有大車高速通過,都會覺得我的車身似乎也跟著不穩,有些偏甚至會飄移,得隨時調整握緊方向盤。卻發現當大車逼近小車時:『這左右晃動,不只是單純吸力,似乎也有推力?』仔細回想或在安全情況下稍加觀察:『當大車的車頭剛接近時,小車會怎麼晃?當大車車身經過時,小車又會是往哪邊晃動?』為什麼會這樣?

這個問題的答案,在多年前高速公路服務區的道路安全宣導海報上找到。

雖然海報上畫的氣流圖與我想像的有所出入,但仍是可以看到~原來,因為氣流方向不同,小車受大車的影響與二車相對位置有關。小車在大車之前,會被排開的氣流往外推;而當大車逐漸通過時,小車則被氣流往車身方向向內吸入(或著是說被氣流往內推)。目前在各大服務區,都已經沒再看見過這張海報,相片拍了好久一直存在電腦中。

所以大型車通過時,併行的小車被如此一推一吸的力量影響使車身不穩,當小車駕駛在車子被推出時想將方向往內回正,卻馬上又被更大力量吸入……因而造成危險。如果小車與大車比例懸殊,或是大車車速更快,車尾產生低壓區會讓小車有可能因失控而捲入車底。

類似的情況在地下車站內候車也能觀察,當列車快要進站時,有一股強大的風竄出,風從哪來?而有列車高速通過時,此時產生的氣流又是什麼方向?

列車要來的時候,列車前方氣體被推擠向前,形成一股氣流吹到月台上,而列車高速通過時,附近又會形成低壓區,人被後方壓力較大的氣體推近車身,就像是被列車吸進去一樣。因此列車在高速前進時,切記不可離候車月臺邊太近,要站在安全的白線以後。我們通常會說,這個現象是因為『白努力定律』。(2013.04.17看了小牛頓後更正:其實這是「活塞效應」,列車在較為密閉的地下隧道中行駛時,會推動前方的空氣,並牽動後方的空氣向前補位,空氣流動便產生了風。)

白努力定律可解釋流體流速與壓力的關係:流體流速減少,壓力便會增加;流體流速愈大,壓力就愈小。白努力小實驗不少,最簡單的是用手拿著紙條,放在嘴前對著紙條上方吹氣,當紙條上方的氣流流動快速,就在紙條上方產生低壓區,紙條上下壓力不等,就會見到原本下垂的紙條被”吸”上去而飛起!二個相近懸掛著的氣球也可以示範這種"吸力",在二球之間吹氣,非但分不開氣球,吹得越用力氣球們還會越親密呢!


後記:
在大一的時候,曾有一次可怕的車禍經驗。那天,騎著機車載著同學往新店方向上橋,卻被一輛上橋轉彎公車的”甩尾”擦撞,我連人帶車摔倒了,公車也在前方緊急停下……看一看自己身上只有擦傷,回頭卻看不到後座的同學。最後是在我前面的公車底下找到她,她向前飛出,就這麼剛好跌入前輪後輪之間的車底……
我嚇到了,趕緊往前奔去。只見一臉驚恐的她慢慢從車底爬了出來……老天保佑,只要公車速度再快一點,或是剎車再慢一點,說不定就會造成遺憾了…..現在想想,我的機車會與公車擦撞,除了轉彎時大車尾部轉彎半徑大之外,說不定便是因為”白努力”。司機看到我們沒事,大罵我們一頓就把公車開走,當時沒有報警也不懂什麼權益,二個害怕的女生邊哭邊慢慢騎回學校,才由班上男同學帶著我們去三總急診檢查,還好我們都沒事……
我的同學,後來在升大二時由化學系轉物理系,並努力讀書,學業表現證實她沒有”白努力”……不知道她是否還會記得那時的可怕經歷。但我永遠忘不了那一瞬間,因為『慣性與白努力』,差點害一個僑生回不了馬來西亞!

分類:科學五四三 2012/07/27 22:34

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