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为什么蚊子可以在开动的车上自由飞行?

2019-06-11

学生导报·东方少年 2019年12期
关键词:涡流升力蚊子

答:蚊子飞行时平均每秒翅膀震动594次左右,其根据翅膀不同的运动产生前缘涡流、后缘涡流、翅膀转动产生的升力使之能够在空气中运动。由于其飞行的力是由于与空气相互作用产生的,而高铁在高速运行中,为避免由于速度过快导致的空气压强差,会密封整个车体,因此我们研究的对象就是:蚊子、高铁内空气和高铁这三个物体组成的系统(假设蚊子初始状态为空中静止)。

(1)高铁启动时,假设空气与高铁同速度,此时蚊子竖直方面受到重力与空气升力的作用平衡,水平方面,受到由于空气黏滞力(F,与速度的平方成正比)作用,使之有向前的加速度,使之速度不断增加。

(2)高铁匀速的时候,此时高铁和空气的速度都是均匀的,蚊子加速到与空气速度一致的情况下保持相对静止状态,此时蚊子可以自由飞行。

(3)高铁停下的时候,此时与启动过程类似,此时空气黏滞力使蚊子减速到零状态。

(当然,如果是敞篷车的话,蚊子会被流動的空气卷跑。)

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