活塞效应
2009-06-24赵英
物理教学探讨·初中学生版 2009年4期
赵 英
列车在隧道内行进,容易造成旅客耳鸣,这是什么原因呢?二十世纪中期的欧洲,土木公共基础建设大致完善,而当时列车的速度不断提升,便引发了科学家们对隧道内的空气动力学问题的研究,并逐渐掌控了其物理规律。当高速运行的列车进入隧道,隧道内的空气原来是静止的,由于列车的撞击,便产生了高压波,该高压波以声音的速度传播(远大于列车行驶速度)。因此,当列车进入隧道产生的高压波迅速向隧道里面传递时,高压波传到的地方的空气立即被加速。隧道内的空气逐渐被加速,使隧道内的空气随着列车的行进而流向隧道的出口,使隧道内的空气变得稀薄,从而和出口的地方存在着压强差,使得空气对列车产生了压力,这也是旅客为什么会耳鸣的原因。这种现象称之为隧道内的活塞效应。