為什麼蒼蠅可在高速行駛的、開著窗的汽車裡輕鬆飛來飛去,與車同速?


要解決這個問題,需要非常多的計算,所幸的是,之前已經有人做過這類計算了。國外汽車網站「Car and Driver」曾在2016年刊登過一篇文章,討論行駛的汽車裡空氣氣流。

如上圖所示,在行駛的汽車中,打開窗戶之後,雖然我們能夠感受到風,但裡面的風很大程度上是外面的風帶動的。更重要的是,內部的氣流構成了很多渦旋。我想很多人都知道,颱風的風眼正中央是非常平靜的,因為根據對稱性,渦旋最中間的的風速不會非常大。同時,這個渦旋的整體速度是與汽車本身相同的。這也就決定了,汽車中總有幾個區域里,風速很低,而且空氣基本相對於汽車靜止。

當然,微小的擾動是不可避免的,但蒼蠅本身自己對於氣流一定也是有抵抗力的,所以只要它們能夠聰明的選擇懸停的位置,想要保持穩定,還是非常容易的。

另一個重要的原因,就是物體表面的粘滯阻力,使得空氣在接近車體,包括座位、人體的時候,速度也會有顯著的下降。

更重要的一點,上圖只是一個簡化的圖樣,真正的內部氣流,會有大量的渦旋,從而可以給蒼蠅提供非常多可選的懸停地點。如果它們又恰恰有一種選擇機制,使得他們可以主動懸停到氣流穩定的地方,那就更利於他們在車中懸停了。下面是一些數值模擬的結果,基本也證實了最開始的模型:

可以看到,實際的氣流中,還存在非常多的細節。只要飛蟲可以利用這些細節中流速低的地方,想要懸停起來,還是非常容易的。


我本科是物理系,試試用通俗的語言解釋這個慣性系的問題。

運動不是因為力,運動的改變才是因為力

慣性定律的發現是力學的一次飛躍。在此之前,人們以為運動是因為有力的作用,後來才發現,力是改變運動狀態的原因。不受外力的情況下,物體會保持原有的狀態,靜止的繼續靜止,運動的保持速度和方向不變。

汽車中,空氣和蒼蠅一樣,是不受力的狀態

汽車啟動的時候,汽車中的人和空氣都受到力的作用,加速到一定的速度,這便是我們體會到的推背感,加速越大推背感越強。

當汽車勻速運動以後,汽車中的一切都不受力的影響(當然引力、摩擦力等除外),蒼蠅也就跟靜止的房間中是一樣的了。

你有沒有想過,地球同樣在飛轉,而我們在輕鬆的走來走去?

其實,我們無時無刻不在一個高速自轉的地球上,輕鬆的走來走去。

而地球,也做圍繞太陽做著公轉運動。

而太陽系也做圍繞銀河系旋轉著。

地球自轉466米/秒

公轉29783米/秒

太陽系公轉250000米/秒

是不是感覺有點暈了?
是不是突然覺得直升機升空幾小時,落下來就到美國了?


小編記住,任何跟運動有關的問題都可以用受力分析來解答,人在車裡能相對於車自由行走是因為車輛給了人腳底的力,如果車輛急加速急減速人就站不穩了,因為車給人腳底提供的力不足以產生足夠的加速度,蒼蠅也一樣,它之所以能飛行是空氣給了它力,翅膀拍打空氣產生的,而車輛行駛時空氣隨著車輛移動,蒼蠅自然就隨著移動了,如果你把車窗都打開,讓空氣快速流通,蒼蠅就穩不住了,通俗一點說,蒼蠅跟車輛沒有一點關係,跟它有關係的是空氣,不管車輛走不走,只要空氣走了,蒼蠅自然而然就跟著走了,比如一隻蒼蠅在你面前飛,你吹一口氣它就被吹走了,因為它受到了空氣產生的力,至於你說的開著窗的車輛蒼蠅在自由飛行,那是因為即便是開著窗車內空氣大部分依然會隨著車輛行走,因為這個時候空氣只會在窗口之間流動,就是左右移動而不是前後移動,如果你把車輛前擋風玻璃跟後擋風玻璃都打開,你看蒼蠅馬上被甩出去


這種問題應該不用物理高手來解答,用生活常識就足以解釋了;

1、慣性系,汽車高速行駛狀態下,車廂內的空氣也會獲得相應的速度和加速度,也就具備一定的慣性,車廂空氣帶動蒼蠅,蒼蠅本身也在這整一個慣性系裡,(比如人在飛機上跳躍一下,並不會撞到機尾);如果在真空環境下,汽車行駛一米,估計蒼蠅就要貼在車窗上了;

2、相對速度:運動是絕對的,靜止是相對的

①、車廂內的空氣相對汽車本身是靜止的,如果是密閉空間那麼蒼蠅就跟平時在房間里一樣;

②、汽車開窗後,空氣流通,車廂內的空氣風速取決於汽車行駛速度,而此時的蒼蠅就想是在有風的室外,理論上,蒼蠅會受到風向的影響,但由於相對速度的原因,受到的力並沒有想像中那麼大;

例如:地球處於自轉狀態,人在地球上與地面相對靜止,人在跳離地面後又會回到起跳原點,受到的引力、離心力、地磚偏向力基本可以忽略。


我初中時也想過同樣問題,而且至今誤解。有很多人那慣性舉例子,但問題很多。第一如果蒼蠅在勻速行駛的車中飛出窗外了,請問蒼蠅如果依然保持和車內飛行時的速度一樣,那麼是否飛得更費力?還有個更難理解的,有人拿直升飛機舉例子,加入直升飛機保持空中盤旋不動,但其實是隨地球自轉的,但慣性不是說在不受外力情況下保持靜止或 勻速 直線 運動嗎?地球是旋轉的,如果直升機保持相對靜止,那有違慣性啊。


很簡單,你在高鐵上不是也可以走來走去,難道和高鐵一樣的速度。蒼蠅也一樣,空氣流動,但並不是很大。吹出去就瞬間到車尾了吧!



這個問題是一般的常識,汽車雖然高速行駛,但車內空氣是靜止的,蒼蠅就趁這個靜止環境飛來飛去,不受外界高速的影響。你說開著窗子也可以飛來飛去,但它還在靜止區飛,如果它飛到窗口,馬上會被窗口的風吹跑到車內沒風的地方,這也和地球上的人和物一樣,地球不停地在高速運轉,地球和大氣是同樣一起轉的,沒有外界對比度,所以人可以在地球上平穩地生活。



這完全是胡說八道,你試著開著窗子飆到130,蒼蠅還能飛的了嗎?蒼蠅可以在高速行駛、關著窗子的汽車上輕鬆飛行,因為它是一個相對靜止相對封閉的空間,沒有氣流的對沖,或者說是很小,如果開著窗子的話,蒼蠅恐怕早就被吹跑了。這就好比坐飛機,人在飛機上跑,很輕鬆,但你試試給飛機開個窗。


那不是同步了嗎?你都掉不下來,它也掉不下來,都包括車內的空氣,也和你和車子是同步的,。迎面開過來的車子上的蒼蠅肯定到不了

你車子上,原因很簡單嗎,不同步。


其實打開車窗蒼蠅如果飛起來會被吹走。關起車窗如果車速穩定蒼蠅在車內可以看作一個系統,就像地球雖然自轉我們感覺不到一樣,蒼蠅相對於車速度為0,可以自由飛行與外部無異。

如果車加速或者剎車,蒼蠅如果在飛行就與車有相對速度,蒼蠅就像車內懸掛的飾物一樣會前後移動也會碰到車窗


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